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能量色散X射线荧光光谱仪及铁磁性材料元素含量的测定

关乃杰  
【摘要】:铁磁性材料BaFe_(12)O_(19)作为一种永磁材料和记录材料被广泛地应用于电声器件、汽车、通讯等领域。随着卫星技术、视频技术、电子技术的迅猛发展,BaFe_(12)O_(19)将拥有更加广阔的应用前景。Fe和Ba的含量的测定对BaFe_(12)O_(19)的工业生产过程具有重要的指导意义。目前常用于BaFe_(12)O_(19)的检测方法有:砷酸盐法、铬酸盐法、分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)等。上述方法都需使用化学试剂对样品进行前处理,不能做到对其及时检测。并且实验步骤繁琐、时间长、费用高等缺点,导致生产效率降低。因此寻找一种简单、快速、准确的分析方法尤为重要。 能量色散X射线荧光分析技术具有精度高、速度快、样品制备过程简单且属于无损测量技术等优势,目前已被广泛应用到矿产、冶金、材料、考古等诸多领域。随着微电子技术及计算机技术的进步,小型化、便携化的能量色散X射线荧光分析仪将拥有巨大的市场空间和应用价值。 本文采用的便携式能量色散X射线荧光光谱仪由激发源(高压电源、灯丝电源、X射线管)、探测系统(探测器、放大器、多道分析器)等结构单元构成。其中高压电源及灯丝电源为自主研发设计,相比于同类产品具有体积小、效率高、噪声小、工作稳定等显著优点。 文章分别从仪器及分析技术的发展、现状、分析方法、仪器特点、光路的几何布置、样品制备、元素识别及目标元素含量的测定等方面进行了较为深入的研究。采用粉末压片法自制标准样品完成对铁磁性材料BaFe_(12)O_(19)中Fe和Ba含量的测定。结果显示,BaFe_(12)O_(19)中Fe含量为57.28%,Ba含量为13.42%,相对标准偏差分别为1.05%和0.73%。能量色散X射线荧光分析仪能够准确的完成对该种磁性材料的即时检测,有效提高生产效率。该技术对材料的工业生产意义重大。


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