CN106596613A

CN106596613A - 一种利用x射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法

Info

Publication number: CN106596613A
Application number: CN201710084170.6A
Authority: CN
Inventors: 唐小红; 李华
Original assignee: WUHAN FANZHOU CHUETSU METAL CO Ltd
Current assignee: WUHAN FANZHOU CHUETSU METAL CO Ltd
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: CN106596613B

Abstract

本发明公开了一种利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，包括以下步骤：步骤一、建立标准曲线；步骤二、分析生产样品；步骤三、数据补偿修正；步骤四、分析待测样品。本发明在保留了X射线荧光光谱仪的扫描道原有的半定性‑半定量的检测功能的基础上，还拓展了扫描道的定量分析的检测功能，利用分析生产样品计算偏差值和根据偏差值设定补偿系数对待测样品进行数据补偿修正解决了扫描道检测强度低、使得只用半定量功能的扫描道具有与固定道同样的功能，起到了代替固定道的功能。

Description

一种利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法

技术领域

本发明涉及元素含量的检测分析技术领域，具体涉及利用X射线荧光光谱仪扫描道对元素进行定量分析的方法。

背景技术

X射线荧光光谱仪是利用原级X射线或其他光子源激发待测物质中的原子，使之产生荧光(次级X射线)，从而进行物质成分分析的仪器，波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量。

波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF)是用分光晶体将荧光光束色散后，测定各种元素的特征X射线波长和强度，从而测定各种元素的含量。波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF)一般由光源(X-射线管)、样品室、分光晶体和检测系统等组成，可分为顺序式(或称单道式或扫描式)光谱仪、同时式(或称多道式)光谱仪、和顺序式与同时式相结合的光谱仪三种类型。顺序式通过扫描方法逐个测量元素，测量速度通常比同时式慢。同时式适用于相对固定组成，对测量速度要求高和批量试样分析，顺序式与同时式相结合的光谱仪结合了两者的优点。

岛津波长色散型X射线荧光光谱仪MXF-2400(以下简称MXF-2400)配置有36个固定道，可同时分析36种元素。在配置重元素扫描通道(扫描道)时，可对48种元素进行分析。重元素扫描道采用扫描的方式，通过转动对重元素(22Ti-92U)进行扫描检测。重元素扫描道由于采用扫描的方式以及单个扫描道对被测元素进行逐个扫描，检测精度比固定道要低，达不到如国家规定的标准，通常只做半定性-半定量的分析。

但是在24小时不间断生产使用定量分析的场合中，固定通道的重元素检测器及分光器损坏时，只能更换新备件，不仅备件费用花费昂贵，还需要较长的停产时间，严重影响生产工作。而如果直接使用重元素扫描道替代重元素检测器进行定量分析时，以某生产样品检测Cu元素为例，重元素扫描道的检测结果为55.56％，化学分析定值为55.21％，以化学分析定值为标准，检测结果的偏差值为0.35％，超出国家有色金属行业标准YS/T 483-2005《铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，检测偏差过大，重元素扫描道无法在固定通道损坏时直接代替其定量分析功能应用于生产实际，即利用重元素扫描道检测存在检测样品强度低、检测数据偏差大的问题，因此无法直接应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，拓宽扫描道的检测功能，用于解决现有的定量分析方法中重元素扫描道直接检测重元素，因样品强度低、数据偏差大而无法代替固定通道的功能的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，包括以下步骤：

步骤一、建立标准曲线：

设定检测条件，选取标准样品，所述标准样品放置于所述X射线荧光光谱仪的样品台上，所述X射线荧光光谱仪的扫描道对所述标准样品进行荧光分析，得到所述标准样品中分析元素的荧光X射线测定强度，以所述分析元素的荧光X射线测定强度与所述标准样品中分析元素对应的质量分数建立标准曲线；

步骤二、分析生产样品：

选取多个均匀性一致的生产样品，所述生产样品放置于所述X射线荧光光谱仪的样品台上，所述X射线荧光光谱仪的扫描道对所述生产样品进行荧光分析，得到所述生产样品中分析元素的荧光X射线测定强度，根据生产样品中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤一中所述标准曲线得到所述生产样品中分析元素含量的荧光分析值，所述荧光分析值与所述生产样品中分析元素含量的标准值比对得到分析元素含量的偏差值；

步骤三、数据补偿修正：

根据步骤二中所述偏差值，所述X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置补偿系数对步骤二中所述荧光分析值进行数据补偿修正，得到修正后的荧光分析值，通过补偿修正，使修正后的荧光分析值和标准值的偏差值符合分析元素含量的再现性限的要求；

步骤四、分析待测样品：

选取与步骤二中所述生产样品的生产条件一致的待测样品，所述待测样品放置于所述X射线荧光光谱仪的样品台上，所述X射线荧光光谱仪的扫描道对所述待测样品进行荧光分析，所述X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置与步骤三中相同的补偿系数，根据步骤一中所述标准曲线得到待测样品中分析元素含量的荧光分析值。

优选地，所述X射线荧光光谱仪为具有重元素扫描道的X射线荧光光谱仪，所述扫描道为重元素扫描道。

优选地，步骤四之后还包括步骤五、待测样品验证：步骤四所述待测样品中分析元素含量的荧光分析值与其标准值比对，得到所述待测样品中分析元素含量的偏差值，验证所述偏差值是否满足分析元素含量的再现性限的要求。

优选地，步骤二中所述标准值为所述生产样品化学分析后，得到的分析元素含量的化学分析值，步骤五中所述标准值为所述待测样品化学分析后，得到的分析元素含量的化学分析值。

优选地，所述标准样品为覆盖所述待测样品中元素含量上下限的多个样品。

优选地，步骤一和步骤二之间还包括标准曲线的校正，所述标准曲线的校正包括基体元素校正、标准曲线漂移校正以及控制曲线校正。

优选地，所述基体元素校正包括所述X射线荧光光谱仪的分析窗口选择基体校正的方式，设置计算方法和校正元素，计算出基准曲线系数对标准曲线进行校正。

优选地，所述标准曲线漂移校正为所述X射线荧光光谱仪的分析窗口利用漂移校正样品计算标准强度，其包括设置漂移校正样品，设置漂移校正条件，分析漂移校正样品，测量漂移校正样品的基准强度，以漂移校正样品所得的基准强度和步骤一中所述标准样品的基准强度比较得到漂移校正系数，更新所述标准曲线的漂移校正系数，对所述标准曲线进行校正。

优选地，所述控制曲线校正包括所述X射线荧光光谱仪的分析窗口设置控制曲线校正样品，并分析所述控制曲线校正样品，计算出控制曲线校正系数，对所述标准曲线进行校正。

优选地，所述漂移校正样品以及所述控制曲线校正样品均与步骤一中所述标准样品相同。

相比于现有技术，本发明所述利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法具有以下优势：

一、本发明在保留了X射线荧光光谱仪的扫描道原有的半定性-半定量的检测功能的基础上，还拓展了扫描道的定量分析的检测功能，利用分析生产样品计算偏差值和根据偏差值设定补偿系数进行数据补偿修正解决了扫描道检测强度低、检测数据有偏差的重大缺陷，保证了扫描道的检测精度和检测数据的准确性，使得只用半定量功能的扫描道具有与固定道同样的功能，起到了代替固定道的功能，继而使得扫描道检测元素含量成为一种新的定量分析方法，可替代检测角度在26.14-86.14之间从22Ti-92U的重元素，可完成单个重元素替代检测和多个重元素替代检测，范围广泛，具有很高的应用价值；

二、本发明提供的方法可减少昂贵的备件费用、降低了生产成本，即使分光器或者重元素检测器因故障无法工作，也可以用扫描道代替固定道进行定量分析，不需要较长的停产时间，保证了连续生产的顺利进行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1是用重元素扫描道分析时参数的设定流程图；

图2是图1中，对标准曲线进行校正的步骤S3的流程图。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

波长色散型X射线荧光光谱仪(Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence，WD-XRF)，是根据X射线衍射的原理用分光晶体将荧光光束色散后，测定各种元素的特征X射线波长和强度，从而测定各种元素的含量。波长色散型荧光光谱仪(WD-XRF)一般由光源(X-射线管)、样品室、分光晶体和检测系统等组成，可分为顺序式(或称单道式或扫描式)光谱仪、同时式(或称多道式)光谱仪、和顺序式与同时式相结合的光谱仪三种类型。顺序式通过扫描方法逐个测量元素，测量速度通常比同时式慢。同时式适用于相对固定组成，对测量速度要求高和批量试样分析，顺序式与同时式相结合的光谱仪结合了两者的优点。WD-XRF的优点是不破坏样品，分析速度快，适用于测定原子序数4以上的所有化学元素，分析精度高，样品制备简单。

岛津波长色散型X射线荧光光谱仪MXF-2400(以下简称MXF-2400)是由日本岛津公司生产的一种多道X射线荧光光谱仪，包括可同时分析36种元素的固定道，再加上扫描道一共可处理48种元素，实现了传统X射线荧光装置难以做到的数ppm级的高灵敏度、高精度分析。

固定道是通过固定角度的分光器和重元素检测器对元素进行精准的定量分析，其测量原理：从X光管发射出来的X射线照射到样品表面，样品中元素的原子内壳层电子被激发，并产生壳层电子跃迁而发射出该元素的特征波长的X射线(或称荧光X射线)，由于样品包含很多元素，所以发射出来的X射线是一束包含有很多特征X射线的混合光束，混合光束进入安装在样品周围的分光器，每个分光器只能分出特定波长的X射线，因此当混合光束进入分光器时，只有代表特定元素的特定波长的X射线才能被分光器的分光晶体反射出来，随后特征X射线进入连接在分光器后面的重元素检测器。被反射出来的特征X射线的强度与样品的元素含量成正比。这样，通过检测一定时间内X射线的量，就能计算出样品中元素的含量，各种元素的特征X射线能够同时进行检测、计算和记录。

扫描道是通过可转动角度的重元素扫描道对重元素(22Ti-92U)进行半定性-半定量分析，重元素扫描道包括初级入射狭缝、分光晶体、次级入射狭缝、闪烁检测器和驱动机械装置，其中，初级入射狭缝是固定的，分光晶体、次级入射狭缝、闪烁检测器以同样的角度转动。其测量原理：从X光管发射出来的X射线照射到样品表面，样品因元素电子跃迁而发射出包含有很多特征X射线的混合光束。混合光束进入安装在样品周围的初级入射狭缝，代表特定元素的特定波长的X射线被重元素扫描道的分光晶体反射出来。随后，特征X射线进入闪烁检测器，被反射出来的特征X射线的强度与样品的元素含量成正比。这样通过检测一定时间内X射线的量，就能计算出样品中元素的含量。元素的种类由测角仪通过检测重元素扫描道扫描时的角度检测得到。

以下对利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法进行说明。步骤如下：

步骤一、建立标准曲线：

步骤二、分析生产样品：

选取多个均匀性一致的生产样品，所述生产样品放置于所述X射线荧光光谱仪的样品台上，所述X射线荧光光谱仪的扫描道对所述生产样品进行荧光分析，得到生产样品中分析元素的荧光X射线测定强度，根据生产样品中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤一中所述标准曲线得到所述生产样品中分析元素含量的荧光分析值，所述荧光分析值与所述生产样品中分析元素含量的标准值比对得到分析元素含量的偏差值；

步骤三、数据补偿修正：

步骤四、分析待测样品：

在本发明的方法中，由于通过标准曲线法对标准样品中分析元素的荧光X射线测定强度与分析元素对应的质量分数建立标准曲线，并通过大量生产样品的荧光分析值和标准值比对，得到偏差值进而设置补偿系数，使得修正后的荧光分析值和标准值的偏差值符合分析元素含量的再现性限的要求，解决了扫描道检测强度低、检测数据有偏差的重大缺陷，拓宽了扫描道的检测功能，使得只用半定量功能的扫描道具有与固定道同样的功能，起到了代替固定道的功能。

再现性：在改变的测量条件下，对同一被测量对象的测量结果之间的一致性，称为测量结果的再现性。再现性限是通过实验室间比对试验的测试(或测量)结果来确定的，一个数值R，在再现性条件下，两次测试结果之差的绝对值(在95％概率下)的临界值。本发明提供方法适用于有色金属铜合金的检测领域，其检测结果符合再现性限，说明检测结果接近于标准值，定量分析结果准确，可以应用于实际生产监测。

所述X射线荧光光谱仪为具有重元素扫描道的X射线荧光光谱仪，使得在X射线荧光光谱仪原有的固定通道发生损坏的同时可以利用重元素扫描道进行替换，保证生产的顺利进行。

经过待测样品验证，所述待测样品的荧光分析值和标准值的偏差值满足分析元素含量的再现性限的要求时，继续对其他待测样品进行检测。这样得到的分析数据不仅可以代替固定道的功能作为定量分析的结果应用于生产监测，进一步保证了扫描道的检测精度。

以化学分析值为标准值，所述化学分析值为CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可的中心实验室进行化学定值分析而得到的结果，结果更具公信力，标准更稳定更统一。

标准样品、生产样品以及待测样品的组份基本一致，其偏析度很小，在进行样品检测时，可以很精确的测得偏差很小的数据，在一定程度上增加了检测的可确定度，保证用户检测的高效和准确。

当样品中主要组成包含多种元素的时候，内部产生的X荧光受其他元素(基体元素)的影响，因此当射线到达样品表面的时候，强度受影响改变了。此外，由于元素的影响，即使样品的组成元素相同，X射线强度也可能不同，这样标准曲线上的点就是分散的，这就叫作基体效应或基体元素效应。若基体元素和分析元素的X射线波长相距很近的话，它们会强烈重叠，结果是被分析元素的强度产生改变，基体元素校正可以消除基体元素的影响，对各元素标准曲线进行优化调整，使得相关度＞0.999，保证了标准曲线的最佳化。

优选地，所述标准曲线漂移校正为：所述X射线荧光光谱仪的分析窗口利用漂移校正样品计算标准强度，其包括设置漂移校正样品，设置漂移校正条件，分析漂移校正样品，测量漂移校正样品的基准强度，以漂移校正样品所得的基准强度和步骤一中所述标准样品的基准强度比较得到漂移校正系数，更新所述标准曲线的漂移校正系数，对所述标准曲线进行校正。

随着时间的推移，温度的变化或者探测器状态的微小变化都会引起X射线强度缓慢的、小的变化。对于这样的变化，可以用以下两种方法解决：A)改变计算曲线和灵敏度系数；B)利用标准样品计算标准强度。方法A比较麻烦，用的不多。因此通常情况下，方法B就称为漂移校正。这种方法使用的样品为漂移校正样品。

控制曲线校正适用于纠正待测样品中元素的定量值，使它落在一个目标范围之内。作为目标值，校正范围和校正系数是由和待测样品组成相近似的标准样品的化学分析值而得。

优选地，所述漂移校正样品以及所述控制曲线校正样品均与步骤二中所述生产样品一致。

所述漂移校正样品品质需要稳定不变，以保证它的X射线强度和生产样品比较一致。对于控制曲线校正，待测样品和标准样品必需近似，因此需选择与生产状态一致的、成分含量适用的控制曲线校正样品。

实施例1

在本实施例中，以岛津波长色散型X射线荧光光谱仪(MXF-2400)为例用其重元素扫描道对样品进行定量分析。

图1是用重元素扫描道分析时参数的设定流程图；

图2是图1中，对标准曲线进行校正的步骤S3的流程图。

如图1所示，

步骤S1、设定分析条件：

在岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口建立分析组，一种样品的分析条件作为一个分析组，在本实施例中，所述样品为铜合金1，分析元素为铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)。根据分析元素设定的检测条件，以满足重元素扫描道的检测要求。

以下以对铜的分析为例进行说明。表1是分析铜元素的检测条件。

表1检测条件

其中，PHA是通过消除外部噪音以及X射线的高次线的影响从而得到非常精确和稳定的数据，根据待测样品的波高分布的检测范围进行设置。数据的精确和稳定主要取决于PHA的低标和高标的设定。要得到最精确的X射线强度，必须测定一个标准样品，根据测定结果确认2θ角度位置、PHA值。若需要的话可以进行适当的调整。

根据需要，表1中的检测条件可以在以下范围内调整，所述检测时间的范围为2秒-10秒；所述管流的范围为60mA-90mA；所述管压的范围为45kV-65kV；所述PHA设置的范围为25-125。

步骤S2、建立标准曲线：

选取标准样品1，所述标准样品1放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，按照设定的检测条件用所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对所述标准样品1进行荧光分析，得到所述标准样品1中分析元素的荧光X射线测定强度，以所述标准样品1中铜元素的荧光X射线测定强度与铜元素对应的质量分数建立标准曲线。

具体的，根据待测样品中铜元素的含量范围进行选择标准样品，在本实施例中，选择覆盖所述待测样品中铜元素含量上下限、铜元素含量的质量分数呈梯度的5个样品为标准样品1。

如图2所示，

步骤S3、标准曲线的校正：

所述步骤S3、标准曲线的校正包括：

步骤S31、基体元素校正：

所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口选择基体校正的方式，设置计算方法和校正元素，计算出基准曲线系数对标准曲线进行校正；

步骤S32、标准曲线漂移校正：

所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口设置漂移校正样品，设置漂移校正条件，分析漂移校正样品，测量漂移校正样品的基准强度，以漂移校正样品所得的基准强度和步骤S2中所述标准样品1的基准强度比较得到漂移校正系数，更新所述标准曲线的漂移校正系数，对所述标准曲线进行校正；

步骤S33、控制曲线校正：

所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口设置控制曲线校正样品，选择步骤S1中所述分析组设置控制曲线校正，并分析所述控制曲线校正样品，计算出控制曲线校正系数，对所述标准曲线进行校正。

在本实施例中，偏离标准曲线的样品不参与标准曲线校正，使得Correlation＞0.999，以保证标准曲线的最佳化。所述漂移校正样品以及所述控制曲线校正样品均与步骤S4中所述生产样品一致。

步骤S4、分析生产样品:：

选取100个均匀性一致的生产样品为生产样品1，所述生产样品1放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对所述生产样品1进行两次荧光分析，得到所述生产样品1中分析元素的荧光X射线测定强度，根据所述生产样品1中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤S3中校正后的标准曲线得到分析元素含量的荧光分析值。

所述生产样品1送往经CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可的中心实验室对其进行化学定值分析，得到分析元素含量的化学分析值，以所述化学分析值为标准值，所述生产样品1返回后所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道再对所述生产样品1进行两次荧光分析，得到所述生产样品1中分析元素的荧光X射线测定强度，根据所述生产样品1中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤S3中校正后的标准曲线得到分析元素含量的荧光分析值。取4次分析元素含量的荧光分析值的平均值为荧光分析值，所述荧光分析值与所述标准值进行比对，得出每种分析元素含量的偏差值，尤其是Cu元素含量的偏差值，如表2所示。

表2生产样品1分析元素含量的偏差值

分析元素	Cu	Mn	Ni
				生产样品1荧光分析值(％)	55.56	0.182	6.757
化学分析值(％)	55.21	0.185	6.550
				修正前偏差值(荧光-化学)(％)	0.35	-0.03	0.21
再现性限(％)	0.20	0.034	0.100
				评价	不满足	满足	不满足

从表2中可以看出，生产样品1中Cu元素，重元素扫描道检测的荧光分析值为55.56％，标准值为55.21％，两者的偏差值为0.35％，超出国家有色金属行业标准《YS/T483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，检测偏差过大。

步骤S5、数据补偿修正：

根据步骤S4中所述偏差值，所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置补偿系数对步骤S4中所述荧光分析值进行数据补偿修正，得到修正后的荧光分析值，其补偿修正结果如表3所示：

表3生产样品1的补偿修正结果

分析元素	Cu	Mn	Ni
				修正后生产样品1荧光分析值(％)	55.19	0.181	6.542
化学分析值(％)	55.21	0.185	6.550
				修正后偏差值(荧光-化学)(％)	-0.02	-0.004	-0.008
再现性限(％)	0.20	0.034	0.100
				评价	满足	满足	满足

从表3中可以看出，设置补偿系数进行数据补偿修正后，生产样品1中Cu元素，重元素扫描道检测的荧光分析值为55.19％，标准值为55.21％，两者的偏差值为-0.02％，符合国家行业标准《YS/T 483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，处于要求偏差范围内，可以作为定量分析的结果应用于生产实际。其他元素也同样。

步骤S6、分析待测样品：

与所述生产样品1的生产条件一致的待测样品选取为待测样品1，在生产待测样品1的生产炉中每炉选取一个样品，随机选取25炉，，所述待测样品1分别放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，按照设定的条件用所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对其进行两次荧光分析，所述X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置与步骤S5中相同的补偿系数，根据步骤S2中所述标准曲线得到待测样品1中分析元素含量的荧光分析值。取25炉待测样品1中分析元素含量的荧光分析值的平均值为荧光分析值，如表4所示。

步骤S7、待测样品验证：

所述待测样品1送往经CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可的中心实验室对其进行化学定值分析，得到化学分析值，以所述化学分析值为标准值，比对步骤S6中所述荧光分析值和所述化学分析值，其检测比对结果如表4所示。

表4待测样品1检测比对结果

分析元素	Cu	Mn	Ni
				待测样品1荧光分析值(％)	55.24	0.170	6.79
化学分析值(％)	55.06	0.180	6.81
				偏差值(荧光-化学)(％)	0.18	-0.010	-0.02
再现性限(％)	0.20	0.034	0.10
				评价	满足	满足	满足

从表4可以看到，经过步骤S6的数据补偿修正后，待测样品1的荧光分析值和标准值的偏差值符合国家行业标准《YS/T 483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，处于要求偏差范围内，证明了偏差调整的有效性，本发明提供的方法可正式投入使用。即，按照设定的条件用所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对待测样品进行荧光分析，所述X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置与步骤S5中相同的补偿系数，根据步骤S2中所述标准曲线得到待测样品1中分析元素含量的荧光分析值。

实施例2

步骤一、设定分析条件：

在岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口建立分析组，一种样品的分析条件作为一个分析组，在本实施例中，所述样品为铜合金2，分析元素为铜(Cu)、硅(Si)、锌(Zn)，根据分析元素设定的检测条件，以满足重元素扫描道的检测要求。

以下以对铜的分析为例进行说明。表5是分析铜元素的检测条件。

表5检测条件

分析组类型	定量分析
		定量类型	标准曲线
测量X射线强度	重元素扫描道
		谱线	Ka
检测角度	45.03
		检测时间	5秒
管流	75mA
		管压	50kV
PHA	50

步骤二、建立标准曲线：

选取标准样品2，所述标准样品2放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，按照设定的检测条件由所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对所述标准样品2进行荧光分析，以所述标准样品2中铜元素的荧光X射线测定强度与铜元素对应的质量分数建立标准曲线。

在本实施例中，选择覆盖待测样品中铜元素含量上下限、铜含量的质量分数呈梯度的5个样品为标准样品2。

步骤三、标准曲线的校正：

所述步骤三、标准曲线的校正包括：

基体元素校正：

标准曲线漂移校正：

所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口设置漂移校正样品，设置漂移校正条件，分析漂移校正样品，测量漂移校正样品的基准强度，以漂移校正样品所得的基准强度和步骤二中所述标准样品2的基准强度比较得到漂移校正系数，更新所述标准曲线的漂移校正系数，对所述标准曲线进行校正；

控制曲线校正：

所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析窗口设置控制曲线校正样品，选择步骤一中所述分析组设置控制曲线校正，并分析所述控制曲线校正样品，计算出控制曲线校正系数，对所述标准曲线进行校正。

在本实施例中，偏离标准曲线的样品不参与标准曲线校正，使得Correlation＞0.999，以保证标准曲线的最佳化。

步骤四、分析生产样品：

选取100个均匀性一致的生产样品为生产样品2，所述生产样品2放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对其进行两次荧光分析，根据所述生产样品2中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤三中校正后的标准曲线得到分析元素含量的荧光分析值。

所述生产样品2送往经CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可的中心实验室对其进行化学定值分析，得到分析元素含量的化学分析值，以所述化学分析值为标准值，所述生产样品2返回后所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道再对所述生产样品2进行两次荧光分析，得到所述生产样品2中分析元素的荧光X射线测定强度，根据所述生产样品2中分析元素的荧光X射线测定强度和步骤三中校正后的标准曲线得到分析元素含量的荧光分析值。取4次分析元素含量的荧光分析值的平均值为荧光分析值，所述荧光分析值与所述标准值进行比对，得出每种分析元素含量的偏差值，尤其是Cu元素含量的偏差值，如表6所示。

表6生产样品2中分析元素含量的偏差值

分析元素	Cu	Si	Zn
				生产样品2荧光分析值(％)	64.68	2.117	30.90
化学分析值(％)	64.36	2.192	31.41
				修正前偏差值(荧光-化学)(％)	0.32	-0.08	-0.51
再现性限(％)	0.20	0.085	0.15
				评价	不满足	满足	不满足

从表6中可以看出，生产样品2中Cu元素，重元素扫描道检测的荧光分析值为64.68％，标准值为64.36％，两者的偏差值为0.32％，超出国家行业标准《YS/T 483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，检测偏差过大。

步骤五、数据补偿修正：

根据步骤四中所述偏差值，所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置补偿系数对步骤四中所述荧光分析值进行数据补偿修正，得到修正后的荧光分析值，补偿修正结果如表7所示：

表7生产样品2的补偿修正结果

分析元素	Cu	Si	Zn
				修正后生产样品2荧光分析值(％)	64.48	2.208	31.41
化学分析值(％)	64.36	2.192	31.41
				修正后偏差值(荧光-化学)(％)	0.12	0.02	0.00
再现性限(％)	0.20	0.085	0.15
				评价	满足	满足	满足

从表7中可以看出，设置补偿系数进行数据补偿修正后，生产样品2中Cu元素，重元素扫描道检测的荧光分析值为64.48％，标准值为64.36％，两者的偏差值为0.12％，符合国家行业标准《YS/T 483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，处于要求偏差范围内，可以作为定量分析的结果应用于生产实际。其他元素也同样。

步骤六、分析待测样品：

与所述生产样品2的生产条件一致的待测样品选取为待测样品2，在生产待测样品2的生产炉中每炉选取一个样品，随机选取25炉，所述待测样品2分别放置于所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的样品台上，所述岛津波长色散型X射线荧光光谱仪的重元素扫描道对其进行两次荧光分析，所述X射线荧光光谱仪的分析结果表示形式窗口设置与步骤五中相同的补偿系数，根据步骤二中所述标准曲线得到待测样品2中分析元素含量的荧光分析值。取25炉待测样品2中分析元素含量的荧光分析值的平均值为荧光分析值，如表8所示。

步骤七、待测样品验证：

所述待测样品2送往经CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认可的中心实验室对其进行化学定值分析，得到化学分析值，以所述化学分析值为标准值，比对步骤六中所述荧光分析值和所述化学分析值，其检测比对结果如表8所示。

表8待测样品2检测比对结果

分析元素	Cu	Mn	Zn
				待测样品2荧光分析值(％)	64.05	0.170	31.12
化学分析值(％)	64.08	0.180	31.20
				偏差值(荧光-化学)(％)	0.03	-0.010	-0.08
再现性限(％)	0.20	0.034	0.15
				评价	满足	满足	满足

从表8可以看到，经过步骤六的数据补偿修正后，待测样品2的荧光分析值和标准值的偏差值符合国家行业标准《YS/T 483-2005铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)》对于再现性限0.20％的要求，处于要求偏差范围内，证明了偏差调整的有效性，本发明提供的方法适用多种铜合金。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims

1.一种利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立标准曲线：

步骤二、分析生产样品：

步骤三、数据补偿修正：

步骤四、分析待测样品：

2.根据权利要求1所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述X射线荧光光谱仪为具有重元素扫描道的X射线荧光光谱仪，所述扫描道为重元素扫描道。

3.根据权利要求2所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，步骤四之后还包括步骤五、待测样品验证：步骤四所述待测样品中分析元素含量的荧光分析值与其标准值比对，得到所述待测样品中分析元素含量的偏差值，验证所述偏差值是否满足分析元素含量的再现性限的要求。

4.根据权利要求3所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，步骤二中所述标准值为所述生产样品化学分析后，得到的分析元素含量的化学分析值，步骤五中所述标准值为所述待测样品化学分析后，得到的分析元素含量的化学分析值。

5.根据权利要求2所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述标准样品为覆盖所述待测样品中元素含量上下限的多个样品。

6.根据权利要求1所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，步骤一和步骤二之间还包括标准曲线的校正，所述标准曲线的校正包括基体元素校正、标准曲线漂移校正以及控制曲线校正。

7.根据权利要求6所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述基体元素校正包括所述X射线荧光光谱仪的分析窗口选择基体校正的方式，设置计算方法和校正元素，计算出基准曲线系数对标准曲线进行校正。

8.根据权利要求6所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述标准曲线漂移校正为：所述X射线荧光光谱仪的分析窗口利用漂移校正样品计算标准强度，其包括设置漂移校正样品，设置漂移校正条件，分析漂移校正样品，测量漂移校正样品的基准强度，以漂移校正样品所得的基准强度和步骤一中所述标准样品的基准强度比较得到漂移校正系数，更新所述标准曲线的漂移校正系数，对所述标准曲线进行校正。

9.根据权利要求8所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述控制曲线校正包括所述X射线荧光光谱仪的分析窗口设置控制曲线校正样品，并分析所述控制曲线校正样品，计算出控制曲线校正系数，对所述标准曲线进行校正。

10.根据权利要求9所述的利用X射线荧光光谱仪扫描道检测元素含量的方法，其特征在于，所述漂移校正样品以及所述控制曲线校正样品均与步骤二中所述生产样品一致。