X射线荧光分析修正方法及在线矿石成分分析方法与流程

本发明属于成分分析，涉及x射线荧光分析技术，具体地说，涉及一种适用于空气中的x射线荧光分析修正方法及在线矿石成分分析方法。

背景技术：

1、成分分析技术主要用于对未知物、矿物的未知成分等进行分析，通过成分分析技术可以快速确定目标样品中的各种组成元素，并对样品进行快速的定性定量分析。

2、近年来，能量色散的x射线荧光(简称：edxrf)凭借其对样品无破坏、分析结果精度高、分析数据可靠等优点，在矿物探测、航空航天、地质勘探、石油化工等领域获得了越来越广泛的应用。然而，市面上同类商用设备基本用于实验室数据分析，维护复杂，操作流程繁琐，不能直接作用于产线，不利于工业生产规模化和智能化应用。

技术实现思路

1、本发明针对现有存在的等上述问题，提供了一种适用于空气中的x射线荧光分析修正方法及在线矿石成分分析方法，该方法应用到矿石成分分析过程中，能够使成分分析设备脱离真空泵，在空气中直接使用。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种适用于空气中的x射线荧光分析修正方法，含有以下步骤：

3、s1、采用蒙特卡罗法对x射线在空气中的衰减程度进行模拟，得到x射线在空气中的反应情况；

4、s2、以x射线的能量为横坐标，以穿过距离d,d≥1cm空气后的剩余x射线数目为纵坐标，拟合曲线得到x射线在空气中的衰减曲线，采用tgraph类中的eval()函数差值得到不同入射能量的透过率；

5、s3、利用步骤s2中得到的透过率对x射线的计数进行修正，修正公式表示为：y＝x/ε，其中，y为修正后的x射线的计数，x为穿透距离d空气后的x射线的计数，ε为x射线穿透距离d空气后的透过率。

6、优选的，步骤s1，采用蒙特卡罗法对x射线在空气中的衰减程度进行模拟的具体方法为：环境为真空，将x射线激发源设于距离探测器d处，x射线激发源与探测器之间的介质为空气，x射线激发源距离空气d处2π发射不同能量的x射线，探测器记录x射线在空气中的反应情况。

7、优选的，探测器设置为边长800mm、厚度10的长方体。

8、为了达到上述目的，本发明还提供了一种在线矿石成分分析方法，含有以下步骤：

9、s1、发射能量连续可调的x射线至待测矿石样品，不同能量的x射线与待测矿石样品发生相互作用，激发产生不同能量的次级x射线；

10、s2、探测次级x射线，对探测的次级x射线进行放大整形后并进行模数转换及分类，得到不同能量次级x射线的计数及能量；

11、s3、将次级x射线能量与已知元素对应的x射线能量进行匹配，根据匹配的x射线能量得到次级x射线发生概率及其对应元素；

12、s4、采用上述x射线荧光分析修正方法修正次级x射线的计数，在修正后的次级x射线能量谱上寻峰，并求取每个峰的峰面积；

13、s5、根据峰面积和元素次级x射线发生概率计算矿石样品中元素含量pi，元素含量pi表示为：式中，ii为元素i的强度，ai为元素i的峰面积，εi为元素i次级x射线发生概率，εj为探测x射线的器件对元素i次级x射线的本征探测效率；根据上述公式计算各元素含量。

14、进一步的，在步骤s5之后，还包括以下步骤：

15、利用标准矿石样品测量结果对计算的元素含量进行基体效应修正得到矿石样品中各元素的最终元素含量。

16、优选的，进行基体效应修正的具体步骤为：假定标准矿石样品中元素i的浓度为a％，计算模块计算的元素i的浓度为b％，b为a的b/a倍，元素i的最终浓度为计算模块计算的元素浓度b％除以b/a。

17、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

18、(1)本发明x射线荧光分析修正方法，对x射线在空气中的衰减情况进行蒙特卡洛模拟，实现对x射线的衰减进行修正，将其应用于矿石成分分析过程中，能够是成分分析设备脱离真空泵，在空气中直接使用。

19、(2)本发明在线矿石成分分析方法，根据x射线在空气中的衰减效率对次级x射线的计数进行修正，将其应用于矿石成分分析过程中，能够是成分分析设备脱离真空泵，在空气中直接使用。

20、(3)本发明在线矿石成分分析方法，利用标准矿石样品测量结果对计算的元素含量进行基体效应修正，在测量非标准样品时，能够使测量结果更加准确。

技术特征：

1.一种x射线荧光分析修正方法，其特征在于，含有以下步骤：

2.如权利要求1所述的x射线荧光分析修正方法，其特征在于，步骤s1，采用蒙特卡罗法对x射线在空气中的衰减程度进行模拟的具体方法为：环境为真空，将x射线激发源设于距离探测器d处，x射线激发源与探测器之间的介质为空气，x射线激发源距离空气d处2π发射不同能量的x射线，探测器记录x射线在空气中的反应情况。

3.如权利要求1或2所述的x射线荧光分析修正方法，其特征在于，探测器设置为边长800mm、厚度10的长方体。

4.一种在线矿石成分分析方法，其特征在于，含有以下步骤：

5.如权利要求4所述的在线矿石成分分析方法，其特征在于，在步骤s5之后，还包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的在线矿石成分分析方法，其特征在于，进行基体效应修正的具体步骤为：假定标准矿石样品中元素i的浓度为a％，计算模块计算的元素i的浓度为b％，b为a的b/a倍，元素i的最终浓度为计算模块计算的元素浓度b％除以b/a。

技术总结
本发明属于成分分析技术领域，涉及一种X射线荧光分析修正方法及在线矿石成分分析方法，所述修正方法采用蒙特卡罗法对X射线在空气中的衰减程度进行模拟，得到X射线在空气中的反应情况；以X射线的能量为横坐标，以穿过距离d空气后的剩余X射线数目为纵坐标，拟合曲线得到X射线在空气中的衰减曲线，采用TGraph类中的Eval()函数差值得到不同入射能量的透过率；利用得到的透过率对测量样品中各元素的真实产额进行修正。本发明修正方法及在线矿石成分分析方法应用到矿石成分分析过程中，能够使成分分析设备脱离真空泵，在空气中直接使用。

技术研发人员：刘晨,李咏谙
受保护的技术使用者：威海栖桐科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13