吴允平[1]2000年在《X荧光现场测量的有关技术研究》文中研究表明能量色散X 荧光分析技术是一种重要的核分析技术。论文瞄准国内外能量色散现场X荧光仪的发展趋势,结合现场工作的特点,针对目前现场X 荧光分析工作中存在的问题如灵敏度低、检出限差、测定元素有限等问题,在激发源、探测器、测量电路、仪器的微机化(硬件和软件)等方面进行了较为系统的研究。激发源采用小型、低功率X 光管,其射线能量连续可调,可根据现场分析的特点和要求,调整照射量率,改善检出限至μg/g(ppm)量级;激发源亦可采用放射性核素源,以利应用于某些特殊场合,进行原位测量。探测器采用电制冷方式的、高灵敏度Si-PIN 型探测器,这种探测器在室温环境下工作良好,其半高宽度FWHM 在5.9KeV(55Fe 源)能量处约为180eV。仪器以笔记本微机系统为核心,和单片机相结合,实现微机化。研制了多道脉冲幅度分析器,并在理论和实验上作了较深入的讨论,该分析器采用单片机作为控制核心,设计了信号甄别电路,能够自适应不同宽度的脉冲信号,进行1024 道测量,外部RAM 保存测量结果,分析器通过RS-232 串口和笔记本微机进行通讯。结合野外现场工作的特点,采用面向对象的高级编程语言,建立和封装了软件的数据结构,设计了软件的多线程结构,开发了WINDOWS 风格的现场X 荧光分析应用软件,软件的图形界面友好,操作方便,可显示X 射线谱线并完成相应的分析任务,软件的文件格式和放射性测量工作站文件格式兼容,分析结果可直接由放射性测量工作站进行成图成像等工作。该系统解决了X 荧光现场测量中的若干技术问题,为在野外现场进行高灵敏度、多种元素快速测量提供了良好的条件。在四川德格、石棉及河北唐山对研制的能量色散现场X 荧光仪进行了现场应用,结果表明:研制的X 荧光分析仪可现场进行多元素分析,现场进行资料整理,仪器的检出限低,能量分辨本领好,测量时间短、使用方便,接近室内仪器的分析水平,是一种有效的现场X 荧光分析仪。该仪器在野外地质工作中应用,可与其他找矿方法相互补充,相互印证,提高野外地质工作的整体水平;在工业现场应用,可克服化学分析导致的分析时间长,分析元素有限、检出限差等缺点,具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。可以预见,该仪器的研制成功,不仅将在我国西部大开发和国土资源大调查中发挥出巨大的作用,而且也将在其他非地学领域中大有应用潜力,是一项值得推广的研究成果。
米争峰[2]2012年在《现场X荧光方法的质量控制与评价》文中研究说明现场X荧光分析技术是一种轻便、快速、高效、低投入的野外勘查技术，相比其他物化探方法有其不可比拟的优势。近年来随着便携式X荧光仪的发展，现场X荧光方法被越来越广泛的应用在地质勘察的各个领域。本文论述了现场X荧光方法的质量控制与质量评价方法，形成了一套完整的质量保证体系，并在新疆某测区对其进行了实际应用。本文通过粒径试验，从准确度与精确度两方面分析了40~80目、80~120目、>120目及未过筛处理土壤样品的现场X荧光方法分析效果，并与波长色散Ｘ荧光仪测量结果相比较，得出在现场Ｘ荧光分析中把样品过筛处理获得80~120目颗粒度的样品进行测量，将提高测量的准确度与精确度，并总结了现场X荧光方法的制样经验，形成了规范的制样方法；通过对现场X荧光误差来源分析与结合实际应用经验，形成了测量环境、操作步骤、记录与数据备份的规范，保证了测量质量并提高了测量效率；通过分析现场X荧光方法的测量特点与借鉴实验室分析方法，形成了规范的准确度控制方法、稳定性控制方法，并将质量控制图应用在现场X荧光测量中，进一步保证了分析的质量；通过总结现场原位X荧光测量方法，论述了其取样方法并形成了规范；参照地球化学相关规范并结合现场X荧光方法的特点，形成了现场X荧光方法测网布置原则；最终形成了完整的现场X荧光方法的质量控制方法与工作方法。本文通过分析现场X荧光方法的特点并结合相关地质勘察的要求，形成了完整的现场X荧光测量结果的评价方法。从重复性、一致性、不同分析方法三个方面评价现场驻地X荧光测量；从系统误差检验、重复测量合格率检验、重复原位X荧光品位间显著性差异检验三方面评价现场原位X荧光测量。在新疆某测区运用本文形成的质量控制方法在5.1km2的面积和4.5km的剖面上进行了现场X荧光测量工作，测网布置按本文所述方法进行，共获得900多组Fe、Zn、As+Pb、Mn、Sr、Pb、Cu等元素的测量数据，用形成的评价方法对测量结果进行了评价，所得数据符合评价方法要求，并用所得数据准确的圈定了Fe、Zn、As+Pb、Mn、Sr、Pb、Cu元素的异常区域，结合地质资料进行了解释，从而证明了本文形成的质量保证体系科学有效，同时证明现场X荧光方法可快速、有效、可靠地应用在地质勘察中。实践证明：本文所形成的质量保证体系科学可靠，符合地质勘查的相关要求，为现场X荧光方法的应用提供了规范与保障，将促进现场X荧光方法在地质勘查领域中广泛的应用。
李爽[3]2004年在《现场X射线荧光技术在大比例尺地质填图中的应用研究》文中研究指明矿产勘查中，大比例尺的矿区地质填图是必须开展的地质工作之一。在浮土覆盖广泛、植被发育或者风化剧烈的工作区，地质工作往往很难进行。针对这种情况，地质工作者一直在研究和探索其它地质填图方法。目前除传统地质填图方法外，普通物化探方法、γ能谱测量等都逐步被引入到地质填图工作中。不过，到目前为止，尚未见到用X射线荧光现场测量技术进行地质填图的报道。 本文探讨了采用X射线荧光现场测量技术开展大比例尺地质填图的理论依据、测试技术、数据处理方法、地质界线划分方法等问题，在此基础上，建立了一套简便易行的现场X射线荧光测量填图工作方法。在理论研究的基础上，采用X射线荧光现场测量技术对四川炉霍县某金矿勘查区和重庆某锶矿勘查区等地进行了地质填图试验。上述地区的应用试验结果表明：本文所提出的现场X荧光填图方法理论基础可靠、仪器小巧轻便、方法简便易行、速度快、准确度满足要求，是一种值得推广应用的新的填图方法。
熊超[4]2013年在《现场X射线荧光测量异常信息提取研究》文中研究表明论文选题来源于国家高技术研究发展计划(863计划)“资源环境技术领域”课题“高精度能谱探测仪器研发”（编号：2012AA061803）和中国地质调查局工作项目“航空物探异常快速查证新技术研究”（项目编号：1212011120186）。矿产资源勘查工作中，传统的化探异常查证必须经过“现场采样—运输—样品加工—化学分析—报出结果”等一系列流程，得到化探数据结果的周期较长，且可能因为中途运输和样品加工等干扰，不可避免的对分析结果产生影响，出现不能及时获得地球化学异常的数据结果，甚至漏掉弱异常和产生假异常的情况。而现场X荧光测量能简化传统化探工作流程，可实现野外样品实时测量分析，数据处理，现场地球化学异常圈定，异常查证等以往必须在实验室才能完成的工作，提高野外地质工作的效率。但野外采样环境往往较为恶劣，而荧光仪属于精密仪器，受温度、湿度等环境影响较大，这一矛盾导致现场X荧光数据质量不如条件稳定的实验室中采用化学方法测量的数据结果质量高。为克服数据质量对X荧光测量异常圈定的影响，亟需多种数据处理方法组合对原始XRF测量数据进行处理。而近年来地质工作者认识到元素在地壳中的分布是受地球化学场控制的，显然采样过程中各采样点元素含量之间的内在关系也受到地球化学场的控制和影响，但传统地球化学异常计算方法是基于统计学角度考虑，方法中没有考虑地球化学场的存在和调控作用，本文以新疆西天山航磁异常区中135号异常点所在的托逊工区X荧光异常查证数据为例，试图提出几种新的异常提取计算方法，并对比传统统计方法的异常圈定结果，提出一套适用于XRF测量异常提取的新方法，得到如下成果：1、传统统计方法对提取XRF测量异常存在一定的缺陷，其原因主要是传统方法的理论基础是假设地壳中各种元素均服从正态分布地质统计学研究和实践表明，某些目标元素在地质体中的含量并不服从正态分布，且XRF数据本身容易受外界环境干扰这一情况制约，数据质量并不如实验室分析化学方法准确，由此造成计算地球化学异常下限值的误差，最终导致地球化学异常识别出现错误。2、二阶多重分形方法所计算的异常下限值普遍较低，究其原因是XRF测量数据受现场测量条件的限制，统计涨落加大，数据结构比较离散，标度区界限并不明显，提取出的异常点过多，导致圈定的异常范围太大，单独使用意义不大；3、多阶分形由于将数据拟合为多个标度区以对应，将部分二阶分形识别为异常的测点作为高背景值处理，更加符合勘查地球化学实际工作中异常值的比例。4、快速傅里叶分形滤波方法中，基于区域背景值的动态特征，区域背景提取已将不同地质背景导致的误差包含于数据内，能成功提取低背景区域的弱异常；局域背景提取的优势在于无需对原始数据做任何处理，可直接使用，异常提取的范围更小，浓集趋势更低，证明异常提取的敏感度不及区域背景方法，可以作为异常查证的一种验证方法使用。5、小波方法更强调XRF测量数据的频域特征，在不同尺度下分解的高频信号被认为是仪器和测量统计涨落引起的噪声而被剔除，对于地球化学假异常的分辨有一定帮助。但小波分解级数仅凭经验，需要做深入研究以合理量化分解的指定。
林延畅[5]2006年在《高灵敏度多元素现场X荧光探测系统的研制》文中研究表明在矿产资源勘查领域，采用高灵敏度X荧光探测设备，在野外对粉末样品、天然岩石和原生土壤进行快速多元素定量测定，能大大缩短地质普查和异常查证的周期，有效提高探矿效率，降低探矿成本。本文论述了新一代高灵敏度多元素现场X荧光探测系统的研制。该系统样机体积小，总重量小于3kg，在野外可持续工作14小时以上。能在测量现场完成K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Sr等10余种元素的同时测定，其中对Cu、Zn的分析检出限可达到10μg／g。为地质与矿产勘查提供了一种新的地球物理仪器，促进中国地质科技的进步。X射线探测器的能量分辨本领是能量色散X荧光分析实现高灵敏度多元素分析的关键。本文首次将具有高能量分辨率的电致冷Si-PIN半导体探测器应用于携带式X荧光仪，并设计、研制了与探测器相配套的电子线路单元和应用软件。通过最佳“源-样-探”几何参数论证，设计了基于同位素激发源的“对称边源”激发装置，有效提高X荧光探测的“峰背比”，进一步提高分析灵敏度；设计并制作了“无变压器式高压偏置电源”和“开关型温控致冷电源”，提高系统信噪比并降低了静态功耗；研制了信噪比高、稳定性高、功耗低，而且体积小的脉冲成形放大器和袖珍型多道脉冲幅度分析器；采用嵌入式PC／104工业标准微机作为谱数据处理系统，增强携带式现场X荧光探测系统的实时数据处理能力，实现谱数据现场处理；提出“特征峰软件稳谱”技术，实现野外大温差条件下仪器的谱跟踪测量；开发了具有“汉字下拉菜单”友好操作界面的现场X荧光分析应用软件。样机先后参加两轮国际地质分析协会组织的样品比对分析，快速多元素测定结果准确度较好。在云南省4个铜矿远景区地质普查野外实际应用表明，可对粉末样品、原生土壤、天然岩矿石、水系沉积物等测量对象进行多元素快速定量、半定量测定。测量准确度、精确度、检出限和长期稳定性等关键指标，均能达到DZ／T0011—91《1：5万地球化学普查规范》中的规定要求。在本论文的研究成果基础上，发表相关论文9篇，其中EI收录3篇，获国家实用新型专利授权1项。
张庆贤[6]2006年在《手提式X荧光解谱技术研究及实现》文中指出X荧光技术是现代分析方法中的一种重要手段。尤其是现场X荧光技术，是一项快速、便捷、精度高的分析技术，广泛应用在地学、有害物质检测、现场在线测量等方面。解谱技术是一种提高X荧光分析精度、更深挖掘谱线信息的一种数学处理方法，它弥补了由于探测器能量分辨率不足造成的测量误差。由于受限制于硬件技术和处理器，解谱技术在手提式X荧光仪器上的使用鲜有见闻。 本论文来源于：①中国地质调查局地质调查项目“手提式X荧光仪的开发和实用化研究”(项目编号：200320120002)；②国家自然资金项目“核地球物理学现场X荧光技术研究”(项目编号：40274048)。本文将新的数字处理设备．掌上电脑(PDA)应用在手提式X荧光仪器上，为解谱在手提式X荧光仪器上的使用提供了条件。在以上的基础上，本文对X荧光解谱技术做了深入研究，提出了傅高解谱方法。将数字信号处理的观念应用到X荧光本底扣除中，取得了效果；将原有的高斯函数拟合方法做一定的调整，使得此方法更加适合手提式X荧光仪器的使用。傅高解谱方法的提出，将本底扣除和函数拟合方法有效的结合，算法的运算量降低，而且算法稳定性提高，高斯函数拟合方法的数学收敛性变好。函数拟合平均相对误差可以达到3％，平均相对方差可以达到0.98％。 傅高解谱技术在PDA上的实现，是一个嵌入式的开发过程。在开发的过程中，本文对WINDOWCE的开发做了研究，开发出手提式X荧光解谱软件并成功在实际中应用，对实际应用效果进行分析，总结出了算法的优点和不足。 本文的研究是对现场X荧光分析技术的一项补充，将原本在微机上使用解谱技术应用到现场X荧光分析中，提高X荧光的测量精度，扩大X荧光的应用范围。本文在X荧光现场技术方面的探索，将促进X荧光现场分析技术的进一步发展。
谢达兰[7]2016年在《高精度X荧光仪检出限的测定技术研究》文中研究指明目前,X荧光分析技术已广泛应用于环境监测、找矿、工业生产等领域,随着应用需求的不断提高,对仪器性能指标的要求也在逐步提高。检出限是评判仪器测试分析性能的重要标志之一,尤其是对痕量分析仪器。由于仪器的检出限会随着仪器内部器件的老化而改变,因此需要对仪器的检出限进行定期检测。有关便携式高精度X荧光仪检出限的研究报道尚不多见。本文课题来源于国家国家高技术研究的发展计划项目―高精度能谱探测仪器研发‖(项目编号:2012AA061803),旨在结合实验方法研究便携式X荧光仪检出限的测定技术,并分别以SiO_2和聚乙烯(PE)为基体,检测IED-2000T型便携式X荧光仪对Ti、Cu、As、Pb、Mo、Ag这几种元素的分析检出限。论文取得的主要成果有:1.通过实验,确定了仪器不同模式下的最佳工作条件:中元素模式下的最佳管电压为24kV,最佳管电流为30μA;重元素模式下的最佳管电压为40kV,最佳管电流为1μA;2.分别以SiO_2和聚乙烯(PE)为基体,配制了系列低含量标准样品,为开展检出限研究和今后对仪器的检测测试提供了基础条件,经检测,这些样品的均匀性良好(各元素分布的相对误差<2%);3.以SiO_2为基体时,仪器对Ti、Cu、As、Pb、Mo、Ag的检出限分别为(单位:μg/g):73.7、8.0、11.2、68.0、8.7、68.2;以PE为基体时,Ti、Cu、As、Pb、Mo、Ag的检出限分别为(单位:μg/g):35.6、3.1、5.7、48.8、7.1、27.1μg/g;研究表明,X荧光分析仪的检出限与样品基体成分、目标元素种类、测量时间、X光管的工作条件等有密切的关系,而且变化较大,因此,在实际工作中应引起注意。
王振亮[8]2011年在《X荧光仪找矿的影响因素对比研究及在金属矿地质勘查中的应用》文中进行了进一步梳理IED-2000P型手提式多元素X射线荧光仪是成都理工大学研制的野外便携式X射线荧光仪(XRF)第三代产品,本文通过对比研究IED-2000P型X荧光仪的影响因素,得知在基岩出露较好的情况下,尽可能采用基岩X荧光测量;对测试结果有比较大影响的因素有:时间的长短、样品的紧密程度、测量时样品放置的平整程度、测量时的温度;而样品的干湿程度对测量结果影响较小;在矿化相对均匀的情况下,测面的不同对测量结果影响也相对较小,在研究区矿化相对均匀,故测面的不同对测量结果影响较小。由此可知样品保持在相同的测试条件下,圈出的异常区更具有可靠性。通过X荧光仪在鸭鸡山铜钼矿区及外围的应用测试结果表明研究区主矿体走向为北西西向,且把研究区划分成4个主要的异常带,中南部的两个异常带异常较强,其中北部的那个强异常带为研究区主矿体所在,而南部那条强异常带和北部的两个较弱的异常带为研究区找矿远景区,有待进一步地质勘查工作。通过X荧光仪在碧流台银铅锌多金属矿区及外围的应用测试结果表明研究区主要的控矿构造为北东向及近北东向,且在异常图上圈出两个异常带,且对碧流台地区进行了物探方法查证,结果与X荧光仪圈定的异常带非常吻合,表明X荧光仪在研究区应用具有可行性。总之,在内蒙中南段多金属矿的应用试验结果表明:X荧光仪现场圈定异常方法是一种快速的、行之有效的找矿方法。
吴建平, 徐相成, 王翌冬[9]2005年在《X荧光分析方法在地球化学勘查中的应用——四川理塘铜、锡、铅、银异常查证》文中指出介绍了X荧光技术在四川理塘颇昂佐避地区地球化学普查中的应用。工作现场利用X荧光测量水系沉积物样品的异常区,反映了含矿岩性矿(化)体的大致概况。利用该技术圈定的异常,经探槽揭露证实为矿化异常。实践证明,在四川西部交通、生活极为困难的高寒山区,X荧光技术是一种快速、经济、有效的地球化学普查方法。
赵春江[10]2013年在《地气测量结合现场物化探方法勘查隐伏金属矿研究》文中指出由于地表或近地表金属矿产资源日渐开发殆尽，我国已经将找矿的重点转移到隐伏矿体，特别是大深度隐伏矿。对于多金属矿产的勘查，目前还主要采用的是常规的物探和化探。但是常规的物探和化探方法使用过程中的局限与缺陷是不可回避的，例如，一般物探方法只能对深部地质体定形，但无法定性，而普通化探获得的是地表或近地表信息，探测深度受限。本论文以笔者参加导师国家自然科学基金项目隐伏地质体与断裂的地气场研究（项目号：41074094），以及国家深部探测技术与实验重大专项下属专题南岭重点矿集区深部成矿信息放射性探测技术与实验（项目号：SinoProbe-03-01-4C）的研究工作为内容，以广东省长排铀矿勘查区、广西自治区南丹县大厂矿务局铜坑矿95号矿体实验区为研究区，分别对隐伏铀矿、铜锌矿开展了以下研究：1）不同隐伏金属矿产生的矿致地气异常场的基本特征（如元素组合特征、统计特征、异常分布特征等）；2）矿致地气异常的判别方法；3）地气法的有效探测深度；4）以放射性方法和轻便电法快速圈定异常选择找矿区域，以地气法在找矿区域内对找矿靶位进行确认的快速找矿模式。论文先后在铀矿勘查区完成了2条剖面共计103个测点，同线共点的土壤X荧光测量、伽玛能谱测量，103个测点的地气测量；完成1条剖面，49个测点的幅频激电测量，获得了5个参数的245个测量数据。在铜锌矿实验区，完成4条测线202个测点、同线共点的土壤X荧光测量与地气测量，获得了土壤X荧光测量14个参数的2828个测量数据、地气测量39个参数7878个测量数据。以两个研究区的实测数据为基础，结合工作区地质情况研究了两类不同矿床上物化探异常的特征，从元素之间的组合关系和元素间的相关性、异常的多元统计特征和稀土元素的特征几个方面入手，研究了矿致异常的特点，从而建立了判别矿与非矿异常的基本原则；讨论了异常分布与矿体间的关联规律。在此基础上，初步建立了地气测量结合放射性方法勘查长排式铀矿和广西大厂式多金属矿的找矿模式。论文取得的主要成果可以归纳如下：1）初步建立并证实采用综合放射性测量结合地气测量勘查隐伏铀矿和多金属矿模式是有效的。这种模式的基本要点包括：首先采取地面快速X荧光测量、其它放射性物化探测量，圈定地面土壤次生晕异常区、放射性异常区；对异常区有利位置开展幅频激电拟断面测量，了解矿化体向地下延伸信息（走向、产状）；最后在前述工作选择的有利区域布设地气测量，对深部含矿情况进行确认。2）深部矿致异常可以利用本文提出的地气异常的元素组合与矿体元素组合对比、多元统计分析并结合稀土元素配分模式等信息加以综合判断的方法加以判断。3）一般放射性方法的异常位置与隐伏矿体间没有直接对应关系，地气异常位置则与矿体在地表的垂直投影位置有比较好的一致性，这种关系对不同埋深的隐伏矿体是普遍成立的。4）首次证实了地气测量的有效探测深度可以达到800m。
参考文献：
[1]. X荧光现场测量的有关技术研究[D]. 吴允平. 成都理工学院. 2000
[2]. 现场X荧光方法的质量控制与评价[D]. 米争峰. 成都理工大学. 2012
[3]. 现场X射线荧光技术在大比例尺地质填图中的应用研究[D]. 李爽. 成都理工大学. 2004
[4]. 现场X射线荧光测量异常信息提取研究[D]. 熊超. 成都理工大学. 2013
[5]. 高灵敏度多元素现场X荧光探测系统的研制[D]. 林延畅. 成都理工大学. 2006
[6]. 手提式X荧光解谱技术研究及实现[D]. 张庆贤. 成都理工大学. 2006
[7]. 高精度X荧光仪检出限的测定技术研究[D]. 谢达兰. 成都理工大学. 2016
[8]. X荧光仪找矿的影响因素对比研究及在金属矿地质勘查中的应用[D]. 王振亮. 中国地质大学（北京）. 2011
[9]. X荧光分析方法在地球化学勘查中的应用——四川理塘铜、锡、铅、银异常查证[J]. 吴建平, 徐相成, 王翌冬. 物探化探计算技术. 2005
[10]. 地气测量结合现场物化探方法勘查隐伏金属矿研究[D]. 赵春江. 成都理工大学. 2013
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