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能量色散X射线荧光分析(XRF)以其分析速度快,检测元素范围广,测量时间短,样品制备简单,可实现野外现场分析和过程控制分析等特点,在冶金机械、食品安全、材料科学、环境地质、生物医学等诸多领域得到广泛应用。 菱镁矿因具有较高的耐火性、黏结性等特点已被广泛的应用于冶金、建材、造纸化工、航天航空、汽车、农牧业和轻工业、尖端科学等领域。菱镁矿是提纯、生产镁制品的主要原材料,因此准确的测量菱镁矿中镁元素(Z=12)含量对菱镁矿资源的分级、开采、提纯等具有指导意义。 由于轻元素(Z=11~20)荧光产额、激发效率较低,应用能量色散X射线荧光(EDXRF)分析仪不易被探测,因此改善能量色散X射线荧光分析仪对轻元素的探测效率是荧光分析领域一直关注的问题。目前,一般的解决方案主要从探头、探测器、多道分析器、真空管路、控制平台以及分析软件等方面对仪器硬件进行了改进,对目标元素的分析仍采用传统的直接测量分析方法。但是,这种提高仪器的性能的硬件改进措施,增加了设备的造价,加重了仪器制造商及使用者的经济负担。同时,会使仪器在使用时操作十分不便,也不易于分析仪向着便携式、小型化方向发展。 本文突破传统的对目标元素直接分析的方法,另辟蹊径,对菱镁矿中镁进行探测。利用化学方法对样品进行前处理并与X荧光分析理论相结合,建立了一套将菱镁矿中目标元素Mg转换为对中等原子序数Ba进行测量的独特分析方法,并取得了良好的研究结果,为今后的EDXRF的发展开辟了新思路。 文章分别从荧光分析技术的现状、理论基础、分析系统、实验条件、实验方案等方面进行了深入的研究。利用自制的能量色散X射线荧光分析仪,对Mg与Ba之间转换样品制备及Ba元素的最佳测量条件进行了确定,并对测量过程进行了分析和评价。结果表明,本文设计的研究方案可准确的完成对菱镁矿中镁含量的分析,对菱镁矿资源的分级、开采、提纯等具有指导意义。