Изображение на обложке

Оценка возможности рентгенофлуоресцентного анализа до проведения экспериментальных работ

S. L. Dudik, B. D. Kalinin, S. K. Savelyev, Yu. I. Sergeev

Аннотация


В представленной статье предлагается подход к разработке методики рентгенофлуоресцентного анализа объекта с применением кристалл-дифракционных спектрометров до проведения экспериментальных работ. Если методика рентгенофлуоресцентного анализа предназначена для замены существующей, то для анализируемого объекта по архивным данным аналитической лаборатории (или массива выбранных градуировочных образцов) рассчитывают статистические характеристики материала, для которого разрабатывают методику рентгенофлуоресцентного анализа: средние содержания определяемых элементов, дисперсия и диапазон содержаний элементов, а также требования к точности определения элементов и некоторые другие. В случае создания новой методики достаточным являются технические условия на продукт, по которым эти характеристики могут быть оценены. Для применяемого спектрометра должны быть измерены и рассчитаны аналитические характеристики во всем рабочем диапазоне измеряемых аналитических линий: основная аппаратурная погрешность, чувствительность, спектральное разрешение, контрастность. На основе этих данных оценивают метрологические характеристики методики определения элементов: предел обнаружения, дифференциальную чувствительность, инструментальную воспроизводимость измерения содержаний при выбранном времени экспозиции. На этом этапе может быть решен вопрос о необходимости разбавления проб тяжелым или легким разбавителем для получения удовлетворительной дифференциальной чувствительности. Для определяемых элементов определяют режимы регистрации аналитического сигнала: аналитические линии, кристаллы-анализаторы, режимы работы рентгеновской трубки, оценивают вероятность наложения спектральных линий, проводят выбор точек измерения фона. Проводят расчет теоретических и моделирование экспериментальных интенсивностей для выбранных градуировочных и проверочных образцов и расчет теоретических коэффициентов влияния. По статистическим характеристикам материала и теоретическим коэффициентам влияния оценивают ожидаемую погрешность анализа и определяют необходимость учета в уравнениях связи влияющих элементов для получения требуемой точности определения элементов. По смоделированным экспериментальным интенсивностям аналитических линий элементов проводят выбор регрессионных или теоретических уравнения связи, обеспечивающих требуемую точность определения элементов. Такой подход позволяет априорно оценить возможность разработки методики рентгенофлуоресцентного анализа выбранного объекта и значительно сократить время для проведения экспериментальных работ. Ключевые слова: рентгенофлуоресцентный анализ, методика анализа, анализируемый объект, рентгеновский спектрометр, характеристики анализа, прогноз экспериментальных интенсивностей, оценка ожидаемой погрешности, режимы регистрации аналитического сигнала, уравнения связи.

Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Pavlinsky G.V., Velichko Y.I., Revenko A.G. [Program for calculating the intensity of analytical lines of the X-ray spectrum fluorescence]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 1977, vol. 43, no. 4, pp. 433-436 (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I. [Development of the way of equations of communication with theoretical coefficients in X-ray fluorescent analysis]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2008, vol. 74, no. 3, pp. 19-24 (in Russian).

Plotnikov R.I., Smagunova A.N., Revenko A.G. [Comparison of different vethods for estimating the vutual influence of elements in X-ray spectral analysis] Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 1974, vol. 40, no. 6, pp. 671-673 (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I. [Methods for constructing the constraint equations in quantitative X-ray fluorescence analysis on the basis of theoretical influence coefficients]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2009, vol. 75, no. 7, pp. 16-20 (in Russian).

Smagunova A.N., Losev N.F., Revenko A.G., Mezhevich A.N. [Generalized scheme for the development of an X-ray spectral analysis technique]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 1974, vol. 40, no. 12, pp. 1461-1465 (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I. [The main metrological characteristics of X-ray spectrometers and their connection with the reproducibility of analysis]. Apparatura I metodyi rentgenovskogo analiza [Equipment and methods of X-ray analysis]. L., Mechanical Engineering Publ., 1982, vol. 28, pp. 3-8 (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I., Toktareva E.G. [Instrumental error of X-ray spectral analysis of steel products]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 1982, vol. 48, no.12, pp. 26-28 (in Russian).

Plotnikov R.I., Savelev S.K., Fedorov S.I. [Simulation of energy dispersive X-ray spectrometer in a computing environment X-ENERGO]. Optika I spektroskopiya [Optics and Spectroscopy], 1995, vol.78, no. 1, pp. 174-176 (in Russian).

Dudik S.L., Kalinin B.D., Rudnev A.V., Sergeev Yu.I. [Analysis of steels and alloys on X-ray spectrometers of the SPECTROSCAN-MAKS series]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2014, vol. 80, no. 1, pp. 19-26 (in Russian).

Sait NPO «Spektron» [The website of the NGO "Spectron"]. Available at:https://spectronxray.ru/(accessed December 2023) (in Russian).

GOST 24745-81 Apparaty rentgenovskie analiticheskie. Obshchie tekhnicheskie usloviya [State Standard 24745-81. X-ray analytical devices. General specification]. Moscow, Standartinform Publ., 1981. 18 p. (in Russian).

GOST 16865-79. Osnovnye parametry i harakteristiki apparatov dlya rentgenostrukturnogo i rentgenospektral'nogo analizov. Terminy i opredeleniya. [State Standard 16865-79. Main parameters and characteristics of devices for X-ray diffraction and X-ray spectral analysis. Terms and definitions]. Moscow, Standartinform Publ., 1979. 11 p. (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I. [X-ray fluorescence determination of alloying and impurity elements in homogeneous materials in the absence of adequate calibration samples]. Analitika i kontrol [Analytics and control], 2010, vol. 14, no. 4, pp. 236-242 (in Russian).

GOST 28033-89. Stal'. Metod rentgenofluorescentnogo analiza [State Standard 28033-89. Steel. X-ray fluorescence analysis method]. Moscow, Standartinform Publ., 1989. 10 p. (in Russian).

GOST 11739.13-98. Splavy alyuminievye litejnye i deformiruemye. Metody opredeleniya medi. Atomno-absorbcionnyj metod opredeleniya medi [State Standard 11739.13-98. Aluminum casting and wrought alloys. Copper determination methods. atomic absorption method for copper determination]. Moscow, Standartinform Publ., 1998. 11 p. (in Russian).

Kalinin. B.D., Savelyev S.K., Sergeev Yu.I. [A priori evaluation of vetrological characteristics of X-ray fluorescence determinations of element content and reduction of interelement influences during sample dilution]. Analitika i kontrol [Analytics and control], 2020, vol. 24, no. 1, pp. 6-14. doi: 10.15826/analitika.2020.24.1.006 (in Russian).

Serbin A.Y., Plotnikov R.I. [Application of step-by-step method of finding optimal forms of regression equations in X-ray spectral analysis]. Apparatura i metody rentgenovskogo analiza [Equipment and methods of X-ray analysis]. L., Mechanical Engineering Publ., 1974, vol. 17, pp. 151-155 (in Russian).

Kalinin B.D., Plotnikov R.I., Sergeev Yu.I. [Influence of uncertainty of excitation conditions on the error of the method of fundamental parameters in X-ray eluorescence analysis]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2010, vol. 75, no. 8, pp. 15-17 (in Russian).

Kalinin B.D., Panasyuk V.A., Plotnikov R.I., Toktareva E.G., Fedorova P.M., Shamray Z.Ya. [On the method of theoretical corrections in X-ray spectral analysis in the presence of undetectable components], Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials]. 1981, vol. 47, no. 6, pp. 39-40 (in Russian).

Kalinin B.D., Smyslov A.A. [X-ray fluorescence determination of the main rock-forming components of ferromanganese nodules]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2006, vol. 72, no. 6, pp. 29-32 (in Russian).

Gorsky Yu.I., Plotnikov R.I. [Statistical error of intensity correction in X-ray spectral analysis when taking into account instrumental drift on control samples]. Apparatura i metody rentgenovskogo analiza [Equipment and methods of X-ray analysis]. L., Mechanical Engineering Publ., 1981, vol. 25, pp. 202-204 (in Russian).




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2024.28.2.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.