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第一章 绪论1

第一节 X射线荧光光谱的产生及其特点1

第二节 X射线荧光分析技术的新应用2

一、在生物、生命及环境领域中的应用2

二、在材料及毒性物品监测中的应用2

第三节 X射线荧光光谱仪研制进展2

参考文献3

第二章 基本原理5

第一节 特征X射线的产生与特性5

一、特征X射线5

二、特征谱线系6

三、谱线相对强度8

四、荧光产额9

第二节 X射线吸收10

一、X射线衰减10

二、吸收边11

三、吸收跃变11

四、质量衰减系数的计算12

第三节 X射线散射12

一、相干散射12

二、非相干散射12

第四节 X射线荧光光谱分析原理14

第五节 X射线衍射分析15

参考文献16

第三章 激发源17

第一节 常规X射线光管17

一、光管结构与工作原理17

二、连续X射线谱18

三、特征X射线谱19

四、光管特性19

第二节 液体金属阳极X射线光管20

第三节 冷X射线光管21

第四节 单色与选择激发22

一、滤光片22

二、二次靶22

第五节 同位素源23

第六节 同步辐射光源与粒子激发24

第七节 聚束毛细管X射线透镜24

第八节 X射线激光光源26

参考文献27

第四章 探测器28

第一节 波长色散探测器28

一、流气式气体正比计数器28

二、NaI闪烁计数器29

三、波长色散探测器的逃逸峰30

第二节 能量探测器31

一、能量探测原理31

二、能量探测器组成与特性32

三、能量探测器的逃逸峰33

第三节 新型能量探测器33

一、Ge探测器34

二、Si-PIN探测器35

三、Si漂移探测器37

四、电耦合阵列探测器38

五、超导跃变微热量感应器39

六、超导隧道结探测器40

七、CdZnTe探测器42

八、钻石探测器43

九、无定形硅探测器44

第四节 各种探测器性能比较45

一、波长色散与能量色散能力45

二、探测器分辨率比较46

三、探测器的选用46

参考文献48

第五章 X射线荧光光谱仪52

第一节 波长色散X射线荧光光谱仪52

一、X射线光管、探测器与光谱仪结构52

二、分光晶体及分辨率53

三、脉冲放大器和脉高分析器54

第二节 能量色散X射线荧光光谱仪56

第三节 同位素源激发X射线荧光光谱仪57

第四节 偏振激发X射线荧光光谱仪57

第五节 全反射X射线荧光光谱仪58

第六节 聚束毛细管透镜微束XRF光谱仪60

参考文献61

第六章 定性与定量分析方法63

第一节 定性分析63

第二节 定量分析64

一、获取谱峰净强度65

二、干扰校正65

三、浓度计算66

第三节 数学校正法67

第四节 实验校正方法68

一、标准化68

二、内标法69

三、标准添加法69

四、散射线内标法70

第五节 实验校正实例——散射线校正方法70

一、散射效应与利用70

二、滤光片对Compton峰和分析谱线的影响71

三、准直器直径对谱线的影响72

四、Compton峰位随滤光片材料的原子序数增加而产生漂移73

参考文献75

第七章 基体校正77

第一节 基本参数法78

一、理论荧光强度78

二、相关基本参数计算81

三、基本参数法82

第二节 理论校正系数83

一、基本影响系数83

二、理论校正系数88

三、系数变换91

参考文献92

第八章 分析误差和统计不确定94

第一节 分析误差和分布函数94

一、分析误差94

二、分布函数95

第二节 计数统计学95

第三节 灵敏度、检出限及XRF中的误差来源96

一、灵敏度和检出限96

二、XRF中的误差来源97

第四节 不确定度及不确定度计算97

一、测量不确定度98

二、统计不确定度98

三、误差传递与不确定度99

四、不确定度计算式99

五、平均值的不确定度计算100

六、统计波动101

参考文献102

第九章 XRF中的化学计量学方法和应用103

第一节 曲线拟合与遗传算法103

一、遗传算法104

二、遗传算法在XRF中的应用104

三、不同拟合方法的比较106

第二节 基体校正与神经网络106

一、神经网络的发展与学习规则107

二、神经网络模型——误差反传学习算法108

三、神经网络及相关化学计量学方法在XRF中的应用109

第三节 模式识别110

一、模式识别方法与特性110

二、支持向量机111

三、模式识别方法在XRF中的应用111

参考文献112

第十章 样品制备115

第一节 制样技术分类116

第二节 分析制样中的一般问题117

一、样品的表面状态117

二、不均匀性效应118

三、样品粒度与制样压力118

四、X射线分析深度与样品厚度120

五、样品的光化学分解122

六、其他问题122

七、试样装入123

八、污染控制124

九、测定时须小心的样品124

第三节 金属样品的制备125

一、取样125

二、金属样品的制备方法125

第四节 粉末样品的制备126

一、粉末压片法127

二、玻璃熔片法130

三、松散粉末法136

第五节 液体样品137

一、液体法137

二、点滴法139

三、富集法139

四、固化法140

第六节 其他类型样品的制备140

一、塑料样品的制备方法140

二、放射性样品141

第七节 微少量、微小样品的制备141

第八节 低原子序数元素分析的特殊问题143

第九节 样品制备实例145

一、全岩分析145

二、石灰、白云石石灰和铁石灰149

三、石灰石、白云石和菱镁矿150

四、天然石膏及石膏副产品151

五、玻璃砂154

六、水泥156

七、氧化铝157

八、电解液158

九、煤衍生物——沥青158

十、树叶和植物161

参考文献162

第十一章 X射线荧光光谱仪的特性与参数选择165

第一节 波长色散型X射线荧光光谱仪的特性与技术进展165

第二节 X射线高压发生器166

第三节 X射线光管特性与选择使用166

第四节 滤光片、光阑和准直器168

第五节 晶体适用范围及其选择170

第六节 2θ联动装置173

第七节 测角仪174

第八节 探测器特性与使用175

一、闪烁计数器176

二、气体正比计数器176

三、探测器的选择标准179

第九节 脉冲高度分析器180

第十节 实验参数的选择182

一、仪器参数的选择182

二、光学参数的选择183

三、探测器与测量参数的选择185

第十一节 能量色散XRF光谱仪的特性和注意事项187

第十二节 全反射X射线荧光光谱仪特性与设计要点188

参考文献189

第十二章 仪器检定、校正与维修190

第一节 仪器检定190

一、实验室条件190

二、检验项目及测量方法190

三、技术指标193

第二节 脉冲高度分析器的调整及仪器漂移的标正193

一、脉冲高度分析器的调整193

二、仪器漂移的校正194

第三节 日常维护195

一、真空泵油位检查195

二、P10气体的更换195

三、高压漏气检测195

四、密闭冷却水循环系统的检测196

五、检查初级水过滤器196

六、X射线光管的老化196

七、日常检查项目197

第四节 常见故障及维护197

一、机械问题197

二、X射线高压发生器198

三、真空度不好198

四、探测器的故障199

五、样品室灰尘的清扫199

第五节 仪器选型常用标准与判据200

一、硬件200

二、软件200

参考文献203

第十三章 同步辐射X射线荧光光谱分析技术与应用204

第一节 同步辐射技术的特点与发展204

一、同步辐射的特点204

二、同步辐射装置的现状和发展205

第二节 同步辐射原理207

一、同步辐射装置207

二、同步辐射基本线站及应用209

第三节 同步辐射X射线荧光分析技术211

一、SRXRF技术的优势211

二、SRXRF实验装置212

三、SRXRF应用215

第四节 同步辐射X射线吸收精细结构谱与应用215

一、XAFS原理215

二、XAFS谱测定方法217

三、XAFS实验方法218

四、XANES原理及应用219

五、EXAFS221

参考文献221

第十四章 微区X射线荧光光谱分析与应用222

第一节 发展历程与研究现状222

第二节 实验装置224

第三节 研究应用226

一、颗粒物分析226

二、生物样品分析227

三、地质样品分析228

四、考古样品分析230

五、司法鉴定和指纹样品分析230

六、三维信息获取231

参考文献231

第十五章 X射线荧光光谱在地质冶金样品分析中的应用234

第一节 冶金样品分析234

一、合金样品234

二、涂层分析236

三、矿石原料237

四、炉渣分析238

五、添加剂239

第二节 文物样品分析239

一、古陶瓷分析240

二、绘画颜料240

三、古玻璃制品241

四、古金属制品242

第三节 地质样品分析243

一、地质样品分析243

二、现场分析245

参考文献247

第十六章 X射线荧光光谱在生物和环境样品分析中的应用251

第一节 生物样品分析251

一、植物样品分析251

二、动物样品分析254

三、人体样品分析255

四、细胞分析258

五、金属蛋白质分析259

第二节 环境样品分析260

一、工业废弃物260

二、矿山污染物260

三、城市污染物261

第三节 大气颗粒物分析263

一、来源与危害263

二、成分分析264

三、元素形态分析265

第四节 活体分析265

一、活体分析装置265

二、骨铅与骨锶分析266

三、肾活体分析267

参考文献268