X射線熒光光譜分析（第三版）

第一章緒論1
第一節(jié)X射線的發(fā)現(xiàn)與基本特性1
第二節(jié)X射線光譜分析3
一、X射線熒光光譜3
二、X射線吸收光譜4
第三節(jié)X射線光譜分析裝置研發(fā)新發(fā)展5
一、能量探測器5
二、微區(qū)XRF分析裝置與應(yīng)用6
三、全反射X射線光譜裝置與應(yīng)用7
四、實(shí)驗(yàn)室小型X射線吸收譜測定裝置與應(yīng)用7
五、當(dāng)代X射線探測技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用9
參考文獻(xiàn)10
第二章基本原理12
第一節(jié)特征X射線的產(chǎn)生與特性12
一、特征X射線12
二、特征譜線系13
三、譜線相對強(qiáng)度15
四、熒光產(chǎn)額16
第二節(jié)X射線吸收17
一、X射線吸收和衰減17
二、吸收邊19
三、吸收躍變19
四、質(zhì)量衰減系數(shù)特性與計(jì)算19
第三節(jié)X射線散射21
一、相干散射22
二、非相干散射22
三、吸收、衰減與散射作用關(guān)系與效應(yīng)24
第四節(jié)X射線熒光光譜分析原理28
第五節(jié)X射線衍射分析28
參考文獻(xiàn)29
第三章激發(fā)源30
第一節(jié)常規(guī)X射線管30
一、常規(guī)X射線管結(jié)構(gòu)與工作原理30
二、連續(xù)X射線譜33
三、特征X射線譜34
四、X射線管特性35
第二節(jié)非常規(guī)X射線管38
一、旋轉(zhuǎn)陽極靶38
二、液體金屬陽極靶38
三、冷X射線管39
第三節(jié)選擇性激發(fā)40
一、濾光片41
二、二次靶45
第四節(jié)偏振光激發(fā)46
一、X射線偏振效應(yīng)46
二、X射線偏振靶47
三、偏振激發(fā)應(yīng)用效果47
第五節(jié)單色光激發(fā)47
第六節(jié)同位素源48
第七節(jié)聚束毛細(xì)管X射線光源49
第八節(jié)X射線激光光源51
參考文獻(xiàn)52
第四章探測器54
第一節(jié)波長色散探測器54
一、流氣式正比計(jì)數(shù)器54
二、NaI閃爍計(jì)數(shù)器55
三、波長色散探測器的逃逸峰56
第二節(jié)能量探測器57
一、能量探測原理57
二、能量探測器組成與特性58
三、能量探測器的逃逸峰59
第三節(jié)新型能量探測器59
一、Ge探測器59
二、SiPIN探測器60
三、Si漂移探測器62
四、電荷耦合陣列探測器64
五、超導(dǎo)躍變微熱量感應(yīng)器64
六、超導(dǎo)隧道結(jié)探測器65
七、CdZnTe探測器66
八、鉆石探測器67
九、無定形硅探測器68
第四節(jié)各種探測器性能比較69
一、波長色散與能量色散能力69
二、探測器分辨率比較69
三、探測器的選用70
參考文獻(xiàn)72
第五章X射線熒光光譜儀73
第一節(jié)波長色散X射線熒光光譜儀73
一、X射線管、探測器與光譜儀結(jié)構(gòu)73
二、準(zhǔn)直器74
三、分光晶體與分辨率74
四、脈沖放大器和脈高分析器75
第二節(jié)能量色散X射線熒光光譜儀78
第三節(jié)同位素源激發(fā)和偏振激發(fā)X射線熒光光譜儀79
一、同位素源激發(fā)79
二、偏振激發(fā)79
第四節(jié)全反射X射線熒光光譜儀80
一、全反射原理與痕量元素分析81
二、TXRF輕元素分析82
三、X射線駐波原理與層疊物表層及埋層元素組成與分布分析84
第五節(jié)聚束毛細(xì)管透鏡微束XRF光譜儀89
第六節(jié)X射線光譜分析技術(shù)發(fā)展新趨勢、新方向90
一、新趨勢——單色偏振聚焦全反射XRF光譜聯(lián)用分析技術(shù)90
二、新發(fā)展——實(shí)驗(yàn)室小型X射線吸收譜分析裝置92
三、新方向——μ子X射線光譜分析102
參考文獻(xiàn)104
第六章定性與定量分析方法106
第一節(jié)定性分析106
一、判定特征譜線106
二、干擾識別107
第二節(jié)定量分析109
一、獲取譜峰凈強(qiáng)度109
二、干擾校正109
三、濃度計(jì)算110
第三節(jié)數(shù)學(xué)校正法111
第四節(jié)實(shí)驗(yàn)校正方法112
一、標(biāo)準(zhǔn)化112
二、內(nèi)標(biāo)法112
三、標(biāo)準(zhǔn)添加法113
四、散射線內(nèi)標(biāo)法113
第五節(jié)實(shí)驗(yàn)校正實(shí)例——散射線校正方法114
參考文獻(xiàn)118
第七章基體校正119
第一節(jié)理論熒光強(qiáng)度和基本參數(shù)法120
一、理論熒光強(qiáng)度120
二、基本參數(shù)計(jì)算123
三、基本參數(shù)法125
第二節(jié)基本影響系數(shù)和理論校正系數(shù)126
一、基本影響系數(shù)126
二、理論校正系數(shù)130
三、系數(shù)變換133
參考文獻(xiàn)135
第八章分析誤差和統(tǒng)計(jì)不確定136
第一節(jié)分析誤差和分布函數(shù)136
一、分析誤差136
二、分布函數(shù)137
第二節(jié)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)137
第三節(jié)靈敏度與檢出限140
一、靈敏度140
二、檢出限141
第四節(jié)誤差來源與不確定度計(jì)算143
一、XRF中的誤差來源143
二、測量不確定度144
三、統(tǒng)計(jì)不確定度144
四、誤差傳遞與不確定度144
五、不確定度計(jì)算式145
六、平均值的不確定度計(jì)算146
七、統(tǒng)計(jì)波動(dòng)147
參考文獻(xiàn)148
第九章XRF中的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法和應(yīng)用149
第一節(jié)曲線擬合與遺傳算法149
一、遺傳算法150
二、遺傳算法在XRF中的應(yīng)用150
三、不同擬合方法的比較151
第二節(jié)基體校正與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)152
一、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與學(xué)習(xí)規(guī)則153
二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型——誤差反傳學(xué)習(xí)算法154
三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在XRF中的應(yīng)用155
第三節(jié)模式識別156
一、模式識別方法與特性156
二、支持向量機(jī)157
三、模式識別方法在XRF中的應(yīng)用157
參考文獻(xiàn)158
第十章樣品制備160
第一節(jié)制樣技術(shù)分類161
第二節(jié)分析制樣中的一般問題162
一、樣品的表面狀態(tài)162
二、不均勻性效應(yīng)162
三、樣品粒度與制樣壓力162
四、X射線分析深度與樣品厚度163
五、樣品的光化學(xué)分解165
六、其他問題165
第三節(jié)金屬樣品的制備168
一、取樣168
二、金屬樣品的制備方法168
第四節(jié)粉末樣品的制備169
一、粉末壓片法170
二、玻璃熔片法172
三、松散粉末法178
第五節(jié)液體樣品的制備179
一、液體法179
二、點(diǎn)滴法180
三、富集法181
四、固化法182
第六節(jié)其他類型樣品的制備182
一、塑料樣品的制備方法182
二、放射性樣品182
第七節(jié)微少量、微小樣品的制備183
第八節(jié)低原子序數(shù)元素分析的特殊問題185
第九節(jié)樣品制備實(shí)例187
一、全巖分析187
二、石灰、白云石灰和鐵石灰191
三、石灰石、白云石和菱鎂礦192
四、天然石膏及石膏副產(chǎn)品193
五、玻璃砂195
六、水泥197
七、氧化鋁198
八、電解液199
九、煤衍生物——瀝青200
十、樹葉和植物203
參考文獻(xiàn)204
第十一章X射線熒光光譜儀特性與參數(shù)選擇206
第一節(jié)波長色散型X射線熒光光譜儀特性206
第二節(jié)X射線高壓發(fā)生器207
第三節(jié)X射線管特性與選擇使用207
第四節(jié)濾光片、面罩和準(zhǔn)直器209
第五節(jié)晶體適用范圍及其選擇210
第六節(jié)2θ聯(lián)動(dòng)裝置214
第七節(jié)測角儀214
第八節(jié)探測器特性與使用215
一、閃爍計(jì)數(shù)器215
二、氣體正比計(jì)數(shù)器216
三、探測器的選擇標(biāo)準(zhǔn)218
第九節(jié)脈沖高度分析器219
第十節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇221
一、儀器參數(shù)的選擇221
二、光學(xué)參數(shù)的選擇223
三、探測器與測量參數(shù)的選擇224
第十一節(jié)能量色散XRF光譜儀的特性和注意事項(xiàng)226
參考文獻(xiàn)227
第十二章儀器檢定、校正與維修228
第一節(jié)儀器檢定228
一、實(shí)驗(yàn)室條件228
二、檢驗(yàn)項(xiàng)目及測量方法228
三、技術(shù)指標(biāo)230
第二節(jié)脈沖高度分析器的調(diào)整及儀器漂移的校正231
一、脈沖高度分析器的調(diào)整231
二、儀器漂移的校正232
第三節(jié)日常維護(hù)233
一、真空泵油位檢查233
二、P10氣體的更換233
三、高壓漏氣檢測233
四、密閉冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的檢測234
五、檢查初級水過濾器234
六、X射線管的老化處理234
七、日常檢查項(xiàng)目235
第四節(jié)常見故障及維護(hù)235
一、機(jī)械問題235
二、X射線高壓發(fā)生器235
三、真空度不好236
四、探測器的故障236
五、樣品室灰塵的清掃236
第五節(jié)儀器選型常用標(biāo)準(zhǔn)與判據(jù)237
一、硬件237
二、軟件237
參考文獻(xiàn)240
第十三章同步輻射X射線熒光光譜分析技術(shù)與應(yīng)用241
第一節(jié)同步輻射技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展241
一、同步輻射的特點(diǎn)241
二、同步輻射裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展242
第二節(jié)同步輻射原理244
一、同步輻射裝置244
二、同步輻射基本線站及應(yīng)用246
第三節(jié)同步輻射X射線熒光分析技術(shù)247
一、SRXRF技術(shù)的優(yōu)勢247
二、SRXRF實(shí)驗(yàn)裝置249
三、SRXRF應(yīng)用251
第四節(jié)同步輻射X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜與應(yīng)用251
一、XAFS原理251
二、XAFS譜測定方法252
三、XAFS實(shí)驗(yàn)方法254
四、XANES原理及應(yīng)用255
五、EXAFS原理及應(yīng)用256
參考文獻(xiàn)256
第十四章微區(qū)X射線熒光光譜分析與應(yīng)用257
第一節(jié)發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀257
第二節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置259
第三節(jié)研究應(yīng)用259
一、顆粒物分析259
二、生物樣品分析260
三、地質(zhì)樣品分析260
四、考古樣品分析261
五、司法鑒定和指紋樣品分析261
六、三維信息獲取261
參考文獻(xiàn)262
第十五章X射線光譜在生命起源和全球氣候變化等若干重大科學(xué)問題中的研究進(jìn)展263
第一節(jié)生命起源與X射線光譜分析技術(shù)263
一、RNA有機(jī)合成理論與XRS263
二、深海熱液新陳代謝理論與XRS265
三、生命進(jìn)化過程與XRS267
第二節(jié)早期生命尋跡與X射線光譜分析技術(shù)269
一、早期生命尋跡269
二、早期生命質(zhì)疑269
三、早期生命質(zhì)證與X射線光譜270
第三節(jié)全球氣候變化與X射線光譜分析技術(shù)273
一、全球氣候變化273
二、全球氣候變化研究中的科學(xué)問題274
三、全球氣候變化研究中的XRS分析技術(shù)275
第四節(jié)地質(zhì)樣品分析277
一、地質(zhì)樣品熔融制樣特點(diǎn)277
二、地質(zhì)樣品分析277
三、現(xiàn)場分析279
第五節(jié)生態(tài)環(huán)境樣品分析279
一、工業(yè)廢棄物279
二、礦山污染物280
三、城市污染物280
第六節(jié)生物樣品分析281
一、植物樣品分析281
二、動(dòng)物樣品分析283
三、人體樣品分析284
四、細(xì)胞分析285
五、金屬蛋白質(zhì)分析286
第七節(jié)活體分析286
一、活體分析裝置287
二、骨鉛與骨鍶分析287
三、腎活體分析288
第八節(jié)大氣顆粒物分析289
一、來源與危害289
二、成分分析290
三、元素形態(tài)分析290
參考文獻(xiàn)291
第十六章X射線熒光光譜在半導(dǎo)體材料、冶金和考古樣品分析中的應(yīng)用293
第一節(jié)半導(dǎo)體材料分析293
一、TXRF多層膜分析293
二、多層納米材料元素組分測定與掠入射XRF光譜分析294
三、半導(dǎo)體材料組分和元素形態(tài)測定與掠出射TXRF光譜分析295
四、半導(dǎo)體材料生產(chǎn)工藝與XRS分析297
第二節(jié)冶金樣品分析299
一、合金樣品299
二、涂層分析300
三、礦石原料301
四、爐渣分析302
第三節(jié)文物樣品分析303
一、古陶瓷與古玻璃制品分析303
二、古金屬制品304
三、繪畫顏料分析305
四、隱文字畫復(fù)顯305
參考文獻(xiàn)306
附錄插頁
附表1元素X射線吸收邊和發(fā)射譜線能量表插頁
附表2元素K、L、M殼層X射線譜線能量307
附表3元素K、L、M層X射線譜線光子能量和相對強(qiáng)度（元素各殼層最強(qiáng)譜線強(qiáng)度設(shè)定為100）311
附表4元素電子結(jié)合能322
附錄參考文獻(xiàn)328