【摘 要】
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铀矿是我国的战略性矿产资源,研发快速、准确、原位的铀矿测量设备与方法具有重要的意义。能量色散全反射X射线荧光（Total Reflection X-ray Fluorescence,TXRF）分析技术,因具有方便快速、检出限低、用样量少等优点,是较理想的铀元素快速检测方法。本文基于TXRF分析技术,以高灵敏度、小型化、快速测量为设计理念,通过理论及实验,实现了用于铀元素快速测量的分析仪的研制、性能
【基金项目】
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国家自然基金项目“井眼参数对瞬发裂变中子铀矿测井的影响机制及原位校正方法研究（项目批准号:41904160）”； 实验技术研究开发项目“基于TXRF的多元素快速检测实验平台的研制（项目号:DHSYKF-2019-030）”；
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铀矿是我国的战略性矿产资源,研发快速、准确、原位的铀矿测量设备与方法具有重要的意义。能量色散全反射X射线荧光（Total Reflection X-ray Fluorescence,TXRF）分析技术,因具有方便快速、检出限低、用样量少等优点,是较理想的铀元素快速检测方法。本文基于TXRF分析技术,以高灵敏度、小型化、快速测量为设计理念,通过理论及实验,实现了用于铀元素快速测量的分析仪的研制、性能测试及应用研究。主要研究内容及结论如下:（1）TXRF分析仪的研制、结构优化和关键性能的研究。基于TXRF原理,选取合适的X射线管,探测器、波导光学和多维精密光学位移平台等关键部件,研制了一种小型化的原理样机;完成了X射线光路、入射角和探测立体角优化调节,提高了X射线源利用率;通过对不同铀矿标样的实验测量,实验结果表明TXRF分析仪对铀元素检测的相对标准偏差小于0.785%,检出限能做到ppm(10-6)量级,平均相对误差为4.53%。（2）一种可快速自制样的特制载玻片设计研究。利用虹吸原理,设计了一种可快速自制样的特制载玻片,缩短了制样时间,较好地提高了检测效率。分别对铀溶液和铀矿粉末样品进行了快速制样及实验,结果显示对铀含量检测的准确度在94.6%以上,验证了特制载玻片的可行性。（3）不同制样方法的铀元素检测研究。针对部分砂岩铀矿、硬岩铀矿样品等不同形态的铀元素,分别采用两种制样方法,进行了实验制样与检测,实验结果表明两种制样方式测量的铀含量趋势较一致,但存在一定的相对误差,采用钢环模具制样检测的检出限会较低,而采用特制载玻片制样速度更快,准确度更高。综上所述,本文完成了高灵敏度铀元素快速检测TXRF分析仪的研制和性能研究,为实现铀矿现场快速测量设备的研发奠定了理论基础。
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