淺析在礦勘查中便攜式X射線熒光分析儀的應(yīng)用方法

張同明

（山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺 264004）

我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展離不開工業(yè)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)與能源是工業(yè)發(fā)展的重要保障，由于當(dāng)前的工業(yè)化的快速發(fā)展，礦產(chǎn)已經(jīng)出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)，新礦產(chǎn)的勘查和分析工作具有關(guān)鍵作用，這些工作都脫離了不礦產(chǎn)檢測分析儀器的幫助，其中在勘查中運(yùn)用便攜式X熒光分析儀對礦石分析，不僅花費(fèi)時(shí)間短、分析效果好、操作流程簡單，對礦石的勘查中有著重要的幫助。

1 便攜式X熒光分析儀發(fā)展現(xiàn)狀分析

從早期需要對同位源的激發(fā)樣品檢驗(yàn)，逐步發(fā)展到后期20世紀(jì)70年代中末期研發(fā)成功攜帶式X射線熒光分析儀。初期應(yīng)用與地質(zhì)普查的攜帶式X射線熒光分析儀，能夠?yàn)闇y定自然狀態(tài)樣品存在的多種元素及沉積物質(zhì)，并且測定的結(jié)果具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性。原有攜帶式X射線熒光分析儀的基礎(chǔ)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，便攜式X熒光分析儀更好地克服了傳統(tǒng)的便攜式X熒光分析儀不足，為勘查提供了極大的便捷和可靠性，在多種礦產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用，如螢石礦、鉬礦等的應(yīng)用。同時(shí)對地質(zhì)中金屬存在、總量以及分布的測定，便攜式X熒光分析儀都能發(fā)揮著顯著的效果，并且可行度比較高。在20世紀(jì)末期，在金屬礦產(chǎn)的勘查中，攜式X熒光的分析儀得到了進(jìn)一步的應(yīng)用，并且攜式X熒光的分析儀的技術(shù)指標(biāo)得到了很大的改進(jìn)，如攜式X熒光分析儀的測定精度、測定范圍、測定的環(huán)境影響等都得到了很大的改進(jìn)和提升。

2 便攜式攜式X射線熒光分析儀應(yīng)用分析

2.1 便攜式攜式X射線熒光分析儀的工作原理

能量色散X射線熒光分析是當(dāng)前便攜式X熒光的分析儀的主要應(yīng)用技術(shù)，便攜式X熒光的分析儀的X射線發(fā)生器能發(fā)出X射線或γ射線，樣品中的元素通過吸收X射線或γ射線后發(fā)生相互作用，并且能逐出元素中的原子內(nèi)層電子，同時(shí)外層電子開始補(bǔ)充內(nèi)層電子，以及放射原原子的固有能量的特征X射線。

此時(shí)便攜式攜式X射線熒光分析儀就可以根據(jù)受激的退激發(fā)過程中產(chǎn)生的特征X射線能量差異，作為定性分析的依據(jù)，以及根據(jù)特征X射線強(qiáng)弱作為定量分析的依據(jù)。于是，通過便攜式攜式X射線熒光分析儀測定物質(zhì)的不同元素特征X射線強(qiáng)弱，就可以確定物體中某中元素的含量，本方法也可以稱為X射線熒光定量分析法。

2.2 便攜式X射線熒光分析儀介紹

便攜式X射線熒光分析儀與傳統(tǒng)X射線熒光分析儀相比，其外觀尺寸已經(jīng)發(fā)生了很大的改進(jìn)、儀器的界面和人的視線和諧、集成化電路處理器性能好，大大提高了樣品的分析速度、其設(shè)置了觸屏和程序集中化操作變得更加簡單、對抗震和防潮方面也有了很大的改進(jìn)，更好適應(yīng)各種野外環(huán)境，既可以對巖石、土壤，也適用與水系品中的元素進(jìn)行定量和定性分析。

如當(dāng)前有部分便攜式X射線熒光分析儀主要由Si-PIN電制冷半導(dǎo)體探測器、微型低功耗X射線管激發(fā)源，其儀器重量更小、適用更加穩(wěn)定、顯示分辨率更高，分析范圍可滿足元素周期表上從鈦到鈾之間的各種元素，X熒光現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室相比較其分析數(shù)據(jù)誤差范圍處于5%～10%。

2.3 便攜式X射線熒光分析儀實(shí)驗(yàn)分析

X射線熒光儀分析步驟如下，第一步取標(biāo)準(zhǔn)樣品45個(gè)，其中樣品的要求進(jìn)行烘干和粉碎，采用60目篩進(jìn)行篩分；第二步，選用標(biāo)準(zhǔn)樣品以及進(jìn)行測定，根據(jù)測定的樣品數(shù)據(jù)，創(chuàng)建對應(yīng)的工作曲線和相關(guān)數(shù)據(jù)庫，這便于為后續(xù)勘查提供依據(jù)；由于野外作業(yè)受到環(huán)境影響，可以樣品使用15目篩進(jìn)行篩分，把樣品放置在X射線熒光探頭上面進(jìn)行X射線熒光分析，每個(gè)樣品檢測時(shí)間為3分鐘。檢測完畢后將部分樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物理或化學(xué)分析。

2.4 便攜式X射線熒光分析儀誤差分析

（1）人為誤差：樣品處理不符合設(shè)備要求，如粉磨時(shí)間過短，或有異物污染；壓片時(shí)間或壓力不符合規(guī)范；樣品安裝位置不符合要求；真空度控制范圍不穩(wěn)定；實(shí)驗(yàn)人員操作粗心等都容易導(dǎo)致產(chǎn)出檢測結(jié)果。

（2）設(shè)備誤差：壓片板欠干凈；電流不穩(wěn)定；內(nèi)部元件的錯(cuò)位；氣壓氣流發(fā)生改變等，這都會導(dǎo)致檢測結(jié)果。

（3）樣品原因，樣品不均勻性，如材料的易磨性不一、材料試樣成分不均勻或顆粒大小不一樣；譜線干擾干擾等。

3 總結(jié)

便攜式X射線熒光分析儀不僅在地質(zhì)礦產(chǎn)分析中發(fā)揮著重要的作用，其特性可以使用于多用領(lǐng)域，設(shè)置有多種強(qiáng)度更好地分析出各種元素的含量。近年來隨著技術(shù)的推廣應(yīng)用，便攜式X射線熒光光譜分析在多種行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，正因?yàn)槠渚哂泄ぷ餍矢?、分析結(jié)果精準(zhǔn)、操作流程簡單以及攜帶方便等特點(diǎn)，無論是在野外還是環(huán)境惡劣的條件下，便攜式X熒光分析儀受到的影響不大，這為礦產(chǎn)資源質(zhì)量和施工進(jìn)度都提供了保障，對對礦產(chǎn)的勘查有著非一般積極的作用。