能量X射線測量方法

『壹』 現場X熒光測量方法

隨著X熒光儀器、設備及工作方法的不斷改進和完善，野外X熒光測量已經成為一種在現場快速評價及查證異常的有效方法。表4-5列出了部分化學元素在各類岩石中的平均含量及野外X熒光測量的分析檢出限，對於大多數元素，檢出限值已經低於其豐度值。因而，應用X熒光測量，可以在野外測定單個元素含量或測定某一個地球化學元素組的元素總量來解決找礦問題，也可以僅僅測量某能量范圍的X射線照射量率來圈定地球化學偏高的場，從而研究含礦構造、含礦有利層位等。總之，該方法已經受到地質工作者，尤其是地球化學工作者的重視，正在成為他們的一種有力的工具。

表4-5 部分化學元素的豐度值及野外X熒光測量的分析檢出限

*右列數據為存在干擾元素時的檢出限。 (據周蓉生等，1994)

(一)野外儀器

野外儀器是一種攜帶型的，表4-6列出了幾種市面上可購的儀器以及它們的性能指標。

表4-6 幾種攜帶型X熒光儀的型號和性能指標

續表

(二)野外工作方法

X熒光測量結果，可以用兩種方式表示：單位時間的X射線計數率及目標元素含量。為求取含量，一般採用相對測量法。即用相同的儀器先測一組標樣，獲得工作曲線，如圖4-12所示。它是待測元素含量與相應特徵X射線照射量率(或特散比值)之間的關系曲線。在野外現場獲得特徵X射線強度後，即可從工作曲線上查出相應的元素含量。為避免基體效應的影響，標准樣品應具有與待測樣品相同或相近的物質成分。基本程序為：

圖4-12 工作曲線示意圖

1.測區基本地質情況的了解

在進行野外現場X射線熒光分析工作之前，首先要對測區的基本地質情況有一個基本的了解(包括基本岩石類型及其分布情況、地質構造的發育及分布、礦化蝕變類型、不同元素及元素組合分布特點等)。在此基礎上，再根據地質學基礎理論知識，並結合已經掌握的基本地質情況綜合考慮，來確定野外現場X射線熒光分析元素及元素組合的種類。

2.儀器工作性能檢查和工作狀態的調節

儀器工作性能檢查有：三性檢查、儀器穩定性檢查；它需要每天工作開始和工作結束都應進行，並在工作中亦應注意檢查，一旦發現儀器性能有重大變化，要及時檢查原因，排除故障，並重新製作標准曲線。一般根據測量條件，選擇已知含量的單元素或岩礦露頭作為檢查標准。

工作狀態調查包括測量時間、測量元素的能量、測量元素的道址確定。因為熒光儀工作性能的好壞，將直接決定最終工作的成敗。所以開展工作前，必須保證所使用的X射線熒光儀工作性能穩定正常；並按儀器操作說明書完成測試參數的設置准備工作(完成各種目標元素微分譜的測量，並根據所測目標元素的微分譜來對目標元素的測量道址進行設置等)。

3.工作區測網的布置

與其他物化探方法一樣，X射線熒光現場測量也按一定的網度進行工作。由於X射線熒光方法具有現場快速、低成本和X射線穿透深度和作用范圍較小的特點，一般都要求加密測網。按常用的計算方法，以成圖比例尺分母的1/100(單位：m)為線距的基礎上再加密一倍。例如作1：10000的測量，一般線距為100m，而X射線熒光方法取線距為50m。點距在外圍找礦時取5m，異常點加密到1m。詳查工作取線距5～10m，點距0.2～0.5m。在需要作圈定礦化邊界和元素定量(或近似定量)測定時，常採用加密測量，取點距5～10cm。必要時作多線測量，取線距10cm。類似於刻槽取樣。

具體的測網密度布置，在不同的地質找礦、地質勘探階段，在不同地區，不同的地質條件下可以不同。均可以按照放射性物探方法或在其他物化探方法測網布置要求的基礎上進行必要的加密即可。

4.工作曲線的建立

刻槽取樣時，標准曲線的建立是在原生露頭上選擇有礦化的地段，該地段的岩性對於該礦區具有代表性；選平均含量不同的5～10處，長度一般50～200cm，在每段上進行精確的X射線熒光剖面測量，求全長測點的平均熒光強度，然後按測線長度進行刻槽取樣，取樣深度1～1.5cm，進行化學分析，確定待測目標元素含量，作為工作曲線。

塊狀樣品時，選擇有代表性的塊狀礦石樣品，含量從低到高，10塊左右，有近似的測量平面，有足夠的飽和厚度。對其進行待測目標元素特徵X射線強度的精確測量，再對礦石進行化學分析，同樣可以建立目標元素熒光與含量關系的標准曲線。

一般情況下一個礦區，礦石類型區別不大，建立一條標准曲線即可。如果出現不同類型，應當另外建立標准曲線，保證曲線與測量對象岩性和基體成分相一致。

5.測點上X射線熒光的測量工作

為了保證測量數據的可靠性，所選測點應具有一定的代表性，在測點上除了完成必須的地質工作和其他的測量方法所需的工作外，還應進行一定精度要求的現場X熒光測量。這種X射線熒光測量方法有兩種：一是直接在所選測點上將探測器放置平穩後進行直接測量，但測量前必須對測量位置的岩石表面進行必要的清理，使測點表面是新鮮的和較為平整的，以保證整個測量過程中探測器、激發源和樣品之間距離的一致性。二是用隨儀器配置的碎樣加工工具，採集有代表性的測點樣品進行粉碎到一定粒度後，將樣品放在樣品杯中放置於探測器的探測窗口上進行測量。這種方法可以提高被測樣品的測量精度和數據的可信度。

6.測量數據的整理和相應圖件的編制

為了保證測量數據的精確度和准確度，減少統計誤差帶來的影響，必須對測量所獲取數據資料進行審核以減少測量誤差，保證數據的可信度，提高地質異常解釋評價的質量。

根據不同的工作目的，X射線熒光測量數據可以編繪成各種相應的地質圖件，如X射線熒光測量等值線圖、X射線熒光強度頻率分布直方圖、各種勘探工程的X射線熒光測量剖面圖等。

(三)影響因素及修正

1.礦化不均勻

無論是原生礦床或是次生礦床，礦石和脈石之間是不可能呈均勻分布，礦化不均勻總是存在的，也是一種隨機過程。在岩礦露頭沿一條測線逐點進行待測目標元素含量測量，探測器所放置的位置，對於每個測點來講可能正好在礦石上，完全是隨機的，一條測線的平均含量，對於整個礦床來講，也是隨機量，所以測線平均含量，應當服從統計規律。整個礦床只要測線按一定的格式均勻布置，每條測線上的測點按照一定點距進行測量，礦化不均勻影響可以降低到最小。

2.岩石礦表面不平度

岩礦石表面高低不平對含量測量影響明顯，下列方法可克服不平度影響(葛良全等，1997)：

(a)以元素特徵X射線強度與散射強度的比值代替特徵X射線強度計算含量，散射射線能量盡可能靠近特徵熒光能量。

(b)採用最佳激發源與樣品之間的距離。

(c)在探測器照射立體角內應盡量平整，即在測量前對測線上的岩礦石適當修理平整。

(d)測點距不要太大，有利於減小不平度的影響。

3.濕度

岩礦石受潮，主要孔隙中充水，會使吸收系數和散射系數增大，造成的影響基本呈線性變化。一般講，只要測量岩礦石的濕度與標准樣品相接近，濕度影響可以忽略不計，但其對低能量影響明顯。

『貳』 樣品測量方法

（一）樣品制備

厚樣品制備比較簡單。對於固體的岩礦樣品、土壤樣品等，一般粉碎到200目以下，混合均勻裝入底上蒙有一層6～10μm聚酯膜的樣品杯中壓平（應為飽和層厚度），即可測量。或者加入適量黏合劑，在壓機下壓成圓片。如果是液體樣品，可以直接裝入樣品杯中進行測量。

薄樣品制備要復雜得多，提出的製作方法也很多。主要可分為濕式和乾式兩類，現簡要介紹如下。

1）將礦樣磨成小於200目，放入含有5/10⁵火棉膠的乙醚（85%）和乙醇（15%）混合溶液中，倒入拉平的聚酯鍍鋁薄膜上，並放在已仔細調平的水平台上，等乙醚揮發後即成。

2）由2份聚甲基丙烯酸甲酯，3份聚丁烯丙烯酸甲酯，7.5份甲苯和少量添加劑混合製成一種聚合物溶液，可以保存多年待用。使用時一般每次取25mL，加入粉末樣品（約1.5～2.5 g），在0.5L左右的金屬容器中同時放入1/8in（1in=2.54 cm）直徑的鋼球蓋好，放在振動器上振動20min，使其均勻分散，然後在聚酯膜上製成薄約50μm厚層。再烘乾1min即成小於25μm的薄膜；再製成1/4in（1in=2.54cm）直徑圓片進行測量；要注意的是樣品與標准樣品均要仔細稱量。

3）溶解成膜方法。例如鐵粉（或銅礦粉），先用HCl溶解成溶液，再加入聚乙烯醇，混合後取該溶液1mL，放在直徑47mm的濾紙上（Toyo-Roshi，No5），安裝在一個聚四氟乙烯片上，用紅外燈乾燥後測量。

4）使粉末樣品沉積在微孔濾紙上製成薄樣品。這個方法是先製成一個如圖10-4-1所示的薄樣品收集器，將樣品研磨到325目放入真空瓶；同時在過濾器上放置一個直徑2.5 cm的0.8μm的微孔濾紙；蓋好橡皮塞，開動真空泵；進入的空氣由快速活塞控制，成脈沖式進氣，吹動樣品成粉塵，使之在濾紙上沉積，即可獲得需要薄樣品。

（二）樣品測量方法

使用平衡濾片的NaI（Tl）單道譜儀（或多道譜儀），分析樣品時，干擾能量峰由使用平衡濾片兩次測量求取差值（ΔI）得到解決。較寬范圍的能量峰干擾主要靠選擇測量道寬解決。這種方法在樣品分析中已經很少應用，但在野外找礦中仍然有用。

使用高能量解析度的半導體探測器多道X射線能譜儀分析樣品，主要測量樣品中受激發元素發射的X射線特徵能量峰，與標准樣品比較按（10-4-1）式，計算元素含量。

特徵X射線能量峰，可以用高斯分布表示，即

核輻射場與放射性勘查

式中：A為特徵 X射線能量峰的最大值；α=1.3862/R，R為特徵X射線能量峰半最大值全寬度（FWHM）。特徵能量峰面積為（10-4-8）式的積分，即

圖10-4-1 粉末薄樣品收集器

核輻射場與放射性勘查

可見，能量峰面積S與R、A成正比關系。因此，從理論上講，R或A均可以用來計算待分析元素含量。用一個或幾個測點的數據，漲落誤差比較大；不如能量峰面積計算含量精度高。

（三）儀器刻度

多道X射線能量譜儀的刻度與γ能譜儀刻度的要求和做法是一樣的，包括能量刻度和效率刻度。

能量刻度，主要是檢查儀器的線性程度；線性好，定性確定元素比較准確。X射線多道譜儀能量刻度的單能輻射源比較容易得到。因為只要選用低能γ放射源激發純元素的特徵X射線，即可用來刻度儀器。容易做到能量峰分布均勻。

效率刻度是能量色散定量准確分析的基礎。與所有γ射線能譜分析一樣，必須受到重視。長期以來只重視增強、吸收基體效應校正，對效率刻度重視不夠。

（四）標准樣品與標准（工作）曲線

標准樣品是用來與待測樣品進行比較分析用的已知元素含量樣品，（10-4-1）式表明了這個關系，無論是薄樣品或者厚樣品都是如此。（10-4-7）式表明薄樣品熒光峰計數與樣品中待測元素含量成線性關系，與樣品中的物質成分無關。因此，一個標准樣品可以適用於任何成分的待測樣品，只要測量幾何條件一致，稱量准確、沒有其他譜線干擾，就可以獲得滿意的分析結果。

對於厚樣品，（10-4-4）式和（10-4-6）式表明熒光計數與物質成分關系密切。

1.自吸收

由於樣品中待測元素含量增高（假定為輕脈石中重元素）自吸收增大，也就是（10-4-5）式中（μ+μ_f）不能看作常數，例如：使用SiO₂+Fe₂O₃配製的樣品，以²³⁸Pu為激發源，測得的FeKX射線強度與鐵含量之間的變化關系如圖10-4-2（a）所示。隨Fe含量增高，自吸收增大，FeKX射線強度降低。

2.基質成分的吸收或增強

下一節將詳細討論，這里僅舉一例予以說明。如圖10-4-2（b）所示，在Fe礦石中含有Cu、Zn和Mo時，FeKX射線由於存在二次激發，得到增強，曲線向上彎曲。

圖10-4-2 FeKX射線強度與Fe₂O₃含量關系

對於流體樣品，例如鑽孔泥漿中元素含量分析，石油中硫、鋅元素分析等，都需要相應地製作標准曲線。

需要標准樣品多，是X射線熒光譜分析的主要特點。這些標準的含量分析都需要依賴於其他分析方法，因而受到限制。

上述兩點清楚地表明，厚樣品分析需要標准樣品的元素組成及含量（%）與之相近似。因此，在岩礦樣品分析中所用的標准樣品常常就採用已知含量的與待測樣品同類的岩石、礦石樣品作為標准樣品；而且是含量由低到高的一套標准系列，在與樣品測量相同條件下進行測量。因此，同一批量（基體相同）樣品分析往往先由標准樣品做成校正曲線，之後就可以根據相同條件下樣品測量的熒光計數率，在標准曲線上求得相應的待測元素含量。岩礦露頭或其他現場原位測量，也要類似這樣選擇標准。

『叄』 射線檢測是怎樣的檢測方法

射線檢測視力用X射線和伽馬射線，這種能量比較高的射線，它的特性是穿透性好，可以穿透很多工件。如果工件局部區域存在缺陷，它將改變物體對射線的衰減，引起透射射線強度的變化

『肆』 x射線是什麼

X射線是具有極短波長和高能量的電磁波。 X射線的波長短於可見光的波長（大約在0.001至100 nm之間，而醫學中使用的X射線的波長在0.001至0.1 nm之間），其光子能量為數萬至數十萬倍大於可見光。

由於其短波長和大能量，X射線在撞擊物質時僅被該物質部分吸收，並且大部分通過原子之間的間隙透射，顯示出強大的穿透能力。它的穿透能力與X射線的波長以及所穿透物質的密度和厚度有關。X射線波長越短，穿透率越大；密度越低，厚度越薄，X射線越容易穿透。

X射線的應用：

它通常用於醫學上的熒光檢查和工業中的探傷。如果工件的局部區域存在缺陷，則可以使用某種檢測方法來確定工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置和大小。

當該物質受到X射線照射時，會導致核外電子偏離原子軌道而產生電離。電離電荷的量可用於確定X射線曝光量。根據該原理，製造了X射線測量儀。 X射線檢查設備用於實現零件的缺陷檢測。

目前，市場上的X射線檢查設備廣泛用於電子工業的X射線檢查，半導體X射線檢查，鋰電池X射線檢查等各個行業。它在產品檢查，異物掃描中起著至關重要的作用。 以及安全檢查。

『伍』 x射線有哪些特點各種衍射方法有何不同

物理特性
1、穿透作用。X射線因其波長短，能量大，照在物質上時，僅一部分被物質所吸收，大部分經由原子間隙而透過，表現出很強的穿透能力。X射線穿透物質的能力與X射線光子的能量有關，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強。X射線的穿透力也與物質密度有關，利用差別吸收這種性質可以把密度不同的物質區分開來。
2、電離作用。物質受X射線照射時，可使核外電子脫離原子軌道產生電離。利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量，根據這個原理製成了X射線測量儀器。在電離作用下，氣體能夠導電；某些物質可以發生化學反應；在有機體內可以誘發各種生物效應。
3、熒光作用。X射線波長很短不可見，但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時，可使物質發生熒光（可見光或紫外線），熒光的強弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應用於透視的基礎，利用這種熒光作用可製成熒光屏，用作透視時觀察X射線通過人體組織的影像，也可製成增感屏，用作攝影時增強膠片的感光量。
4、熱作用。物質所吸收的X射線能大部分被轉變成熱能，使物體溫度升高。
5、干涉、衍射、反射、折射作用。這些作用在X射線顯微鏡、波長測定和物質結構分析中都得到應用。

化學特性
1、感光作用。X射線同可見光一樣能使膠片感光。膠片感光的強弱與X射線量成正比，當X射線通過人體時，因人體各組織的密度不同，對X射線量的吸收不同，膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線的影像。
2、著色作用。X射線長期照射某些物質如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，可使其結晶體脫水而改變顏色。

生物特性
X射線照射到生物機體時，可使生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機體發生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變。不同的生物細胞，對X射線有不同的敏感度，可用於治療人體的某些疾病，特別是腫瘤的治療。在利用X射線的同時，人們發現了導致病人脫發、皮膚燒傷、工作人員視力障礙，白血病等射線傷害的問題，在應用X射線的同時，也應注意其對正常機體的傷害，注意採取防護措施。

『陸』 射線探傷的射線探傷（x、γ）方法介紹

工業上常用的射線探傷方法為X射線探傷和γ射線探傷。指使用電磁波對金屬工件進行檢測，同X線透視類似。射線穿過材料到達底片，會使底片均勻感光；如果遇到裂縫、洞孔以及夾渣等缺陷，一般將會在底片上顯示出暗影區來。這種方法能檢測出缺陷的大小和形狀，還能測定材料的厚度。
X 射線是在高真空狀態下用高速電子沖擊陽極靶而產生的。γ射線是放射性同位素在原子蛻變過程中放射出來的。兩者都是具有高穿透力、波長很短的電磁波。不同厚度的物體需要用不同能量的射線來穿透，因此要分別採用不同的射線源。例如由X射線管發出的X射線（當電子的加速電壓為400千伏時），放射性同位素60Co所產生的γ射線和由 20兆電子伏直線加速器所產生的X射線，能穿透的最大鋼材厚度分別約為90毫米、230毫米和600毫米。 工業射線照相探傷中使用的低能X射線機，簡單地說是由四部分組成：射線發生器（X射線管）、高壓發生器、冷卻系統、控制系統。當各部分獨立時，高壓發生器與射線發生器之間應採用高壓電纜連接。
按照X射線機的結構，X射線機通常分為三類，攜帶型X射線機、移動式X射線機、固定式X射線機。
攜帶型X射線機採用組合式射線發生器，其X射線管、高壓發生器、冷卻系統共同安裝在一個機殼中，也簡單地稱為射線發生器，在射線發生器中充滿絕緣介質。整機由兩個單元構成，即控制器和射線發生器，它們之間由低壓電纜連接。在射線發生器中所充的絕緣介質，較早時為高抗電強度的變壓器油，其抗電強度應不小於30～50kV/2.5mm。現在多數充填的絕緣介質是六氟化硫（SF6），以減輕射線發生器的重量。
X射線機的核心器件是X射線管，普通X射線管主要由陽極、陰極和管殼構成。
x射線是由x射線管加高壓電激發而成，可以通過所加電壓，電流來調節x射線的強度。
對低壓X射線機，輸入X射線管的能量只有很少部分轉換為X射線，大部分轉換成熱，所以對於X射線機來說要保證良好的散熱。
X射線機的主要技術性能可歸納為五個：工作負載特性、輻射強度、焦點尺寸、輻射角、漏泄輻射劑量。在選取X射線機時應考慮上述性能是否適應所進行的工作。 γ射線機用放射性同位素作為γ射線源輻射γ射線，它與X射線機的一個重要不同是γ射線源始終都在不斷地輻射γ射線，而X射線機僅僅在開機並加上高壓後才產生X射線，這就使γ射線機的結構具有了不同於X射線機的特點。γ射線是由放射性元素激發，能量不變。強度不能調節，只隨時間成指數倍減小。
將γ射線探傷機分為三種類型：手提式、移動式、固定式。手提式γ射線機輕便，體積小、重量小，便於攜帶，使用方便。但從輻射防護的角度，其不能裝備能量高的γ射線源。
γ射線機主要由五部分構成：源組件（密封γ射線源）、源容器（主機體）、輸源（導）管、驅動機構和附件。
γ射線機與X射線機比較具有設備簡單、便於操作、不用水電等特點，但γ射線機操作錯誤所引起的後果將是十分嚴重，因此，必須注意γ射線機的操作和使用。按照國家的有關規定，使用γ射線機的單位涉及到放射性同位素，因此，單位必須申領放射性同位素使用許可證，操作人員，應經過專門的培訓，並應取得放射工作人員證。
射線探傷要用放射源發出射線，對人的傷害極大，操作不慎會導致人員受到輻射，患白血病的概率增加。操作人員應穿好防護服，並注意放射源的妥善保存。

『柒』 請問什麼是XRF測試

XRF：X射線熒光光譜分析（X Ray Fluorescence)。人們通常把X射線照射在物質上而產生的次級X射線叫X射線熒光（X—Ray Fluorescence），而把用來照射的X射線叫原級X射線。所以X射線熒光仍是X射線。

一台典型的X射線熒光（XRF）儀器由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，並且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。

探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。儀器軟體將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。X射線照在物質上而產生的次級X射線被稱為X射線熒光。

利用X射線熒光原理，理論上可以測量元素周期表中的每一種元素。在實際應用中，有效的元素測量范圍為11號元素（Na）到92號元素（U）。

『捌』 射線檢測原理是什麼

射線探傷是利用射線可穿透物質和在物質中有衰減的特性來發現缺陷的一種探傷方法。按探傷所使用的射線不同，可分為X射線探傷、γ射線探傷、高能射線探傷三種。由於其顯示缺陷的方法不同，每種射線探傷又分電離法、熒光屏觀察法、照相法和工業電視法。射線檢驗主要用於檢驗焊縫內部的裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等缺陷。

『玖』 x射線鍍層測厚儀的使用原理有輻射嗎

若一個電子由軌道游離，則其他能階的電子會自然的跳至他的位置，以達到穩定的狀態，此種不同能階轉換的過程可釋放出能量，即X-射線。因為各元素的每一個原子的能階均不同，所以每一元素軌道間的能階差也不同相同。
下述可描述X-射線熒光的特性：若產生X-射線熒光是由於轉移一個電子進入K 軌道，一個K軌道上的電子已事先被游離，另一個電子即代替他的地位，此稱之為K 輻射。不同的能階轉換出不同的能量，如Kα輻射是電子由L軌道跳至K軌道的一種輻射，而Kβ輻射是電子從M 軌道跳至K軌道的一種輻射，其間是有區別的。若X-射線熒光是一個電子跳入L的空軌域，此種輻射稱為L輻射。同樣的L 輻射可劃分為Lα 輻射，此是由M軌道之電子跳入L軌道及Lβ 輻射，此是由N 軌道之電子跳入L 軌道中 。由於Kβ輻射能量約為Kα的11%，而Lβ輻射能量較Lα大約20%，所以以能量的觀點Lα及Lβ是很容易區分的。
原子的特性由原子序來決定，亦即質子的數目或軌道中電子的數目，即如圖所示特定的X-射線能量與原子序間的關系。K輻射較L輻射能量高很多，而不同的原子序也會造成不同的能量差。
特定的X-射線可由比例計數器來偵測。當輻射撞擊在比例器後，即轉換為近幾年的脈波。電路輸出脈沖高度與能量撞擊大小成正比。由特殊物質所發出的X-射線可由其後的鑒別電路記錄。
使用X-射線熒光原理測厚，將被測物置於儀器中，使待測部位受到X-射線的照射。此時，特定X-射線將由鍍膜、素材及任何中間層膜產生，而檢測系統將其轉換為成比例的電信號，且由儀器記錄下來，測量X-射線的強度可得到鍍膜的厚度。
在有些情況，如：印刷線路板上的IC導線，接觸針及導體的零件等測量要求較高 ,一般而言，測量鍍膜厚度基本上需符合下述的要求：
1.不破壞的測量下具高精密度。
2.極小的測定面積。
3.中間鍍膜及素材的成份對測量值不產生影響。
4.同時且互不幹擾的測量上層及中間鍍膜 。
5.同時測量雙合金的鍍膜厚及成份。
而X-射線熒光法就可在不受素材及不同中間膜的影響下得到高精密度的測量。
二.主要特點
1.無損、精確、快速測量各種電鍍層的厚度.
2.電鍍層可以是單層/雙層/三層
3.鍍金/鍍銀/鍍鎳/鍍銅等都可以測量
4.有電鍍液成份分析以及金屬成份分析等軟體
5.易操作/易維護
6.準直器程式控制交換系統 最多可同時裝配6種規格的準直器，程序交換控制 。

『拾』 放射性測量方法

放射性測量方法按放射源不同可分為兩大類:一類是天然放射性方法，主要有γ測量法、α測量法等;另一類是人工放射性方法，主要有X射線熒光法、中子法等。表7.1給出了幾種放射性測量方法的簡單對比。

7.1.2.1 γ測量

γ測量法是利用輻射儀或能譜儀測量地表岩石或覆蓋層中放射性核素產生的γ射線，根據射線能量的不同判別不同的放射性元素，而根據活度的不同確定元素的含量。γ測量可分為航空γ測量、汽車γ測量、地面(步行)γ測量和γ測井，其物理基礎都是相同的。

根據所記錄的γ射線能量范圍的不同，γ測量可分為γ總量測量和γ能譜測量。

(1)γ總量測量

γ總量測量簡稱γ測量，它探測的是超過某一能量閾值的鈾、釷、鉀等的γ射線的總活度。γ總量測量常用的儀器是γ閃爍輻射儀，它的主要部分是閃爍計數器。閃爍體被入射的γ射線照射時會產生光子，光子經光電倍增管轉換後，成為電信號輸出，由此可記錄γ射線的活度。γ輻射儀測到的γ射線是測點附近岩石、土壤的γ輻射、宇宙射線的貢獻以及儀器本身的輻射及其他因素的貢獻三項之和，其中後兩項為γ輻射儀自然底數(或稱本底)。要定期測定儀器的自然底數，以便求出與岩石、土壤有關的γ輻射。岩石中正常含量的放射性核素所產生的γ射線活度稱為正常底數或背景值，各種岩石有不同的正常底數，可以按統計方法求取，作為正常場值。

表7.1 幾種放射性法的簡單對比

續表

(2)γ能譜測量

γ能譜測量記錄的是特徵譜段的γ射線，可區分出鈾、釷、鉀等天然放射性元素和銫－137、銫－134、鈷－60等人工放射性同位素的γ輻射。其基本原理是不同放射性核素輻射出的γ射線能量是不同的，鈾系、釷系、鉀－40和人工放射性同位素的γ射線能譜存在著一定的差異，利用這種差異選擇幾個合適的譜段作能譜測量，能推算出介質中的鈾、釷、鉀和其他放射性同位素的含量。

為了推算出岩石中鈾、釷、鉀的含量，通常選擇三個能譜段，即第一道:1.3～1.6MeV;第二道:1.6～2.0MeV;第三道:2.0～2.9MeV。每一測量道的譜段范圍稱為道寬。由於第一道對應⁴⁰K的γ射線能譜，第二道、第三道則分別主要反映鈾系中的²¹⁴Bi和釷系中的²⁰⁸Tl的貢獻，故常把第一、二、三道分別稱為鉀道、鈾道和釷道。但是，鉀道既記錄了⁴⁰K的貢獻，又包含有鈾、釷的貢獻。同樣，鈾道中也包含釷的貢獻。當進行環境測量時往往增設¹³⁷Cs，¹³⁴Cs，⁶⁰Co等道。

γ能譜測量可以得到γ射線的總計數，鈾、釷、鉀含量和它們的比值(U/Th，U/K，Th/K)等數據，是一種多參數、高效率的放射性測量方法。

7.1.2.2 射氣測量

射氣測量是用射氣儀測量土壤中放射性氣體濃度的一種瞬時測氡的放射性方法。目的是發現浮土覆蓋下的鈾、釷礦體，圈定構造帶或破碎帶，劃分岩層的接觸界限。

射氣測量的對象是²²²Rn，²²⁰Rn，²¹⁹Rn。氡放出的α射線穿透能力雖然很弱(一張紙即可擋住)，但它的運移能力卻很強。氡所到之處能有α輻射，用α輻射儀可方便測定。²²²Rn，²²⁰Rn的半衰期分別為3.8d和56s，前者衰變較後者慢得多，以此可加以區分。

工作時，先在測點位置打取氣孔，深約0.5～1m，再將取氣器埋入孔中，用氣筒把土壤中的氡吸入到儀器里，進行測量。測量完畢，應將儀器中的氣體排掉，以免氡氣污染儀器。

7.1.2.3 Po－210測量

Po－210法，也寫作²¹⁰Po法或釙法，它是一種累積法測氡技術。²¹⁰Po法是在野外採取土樣或岩樣。用電化學處理的方法把樣品中的放射性核素²¹⁰Po置換到銅、銀、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量置換在金屬片上的²¹⁰Po放出來的α射線，確定²¹⁰Po的異常，用來發現深部鈾礦，尋找構造破碎帶，或解決環境與工程地質問題。

直接測氡，易受種種因素的影響，結果變化較大。測量²¹⁰Pb能較好地反映當地²²²Rn的平均情況。²¹⁰Po是一弱輻射體，不易測量，但其後²¹⁰Bi(半衰期5d)的子體²¹⁰Po卻有輻射較強的α輻射，半衰期長(138.4d)。因此，測²¹⁰Po即可了解²¹⁰Pb的情況，並較好地反映²²²Rn的分布規律。²¹⁰Po是²²²Rn的子體，沿有釷的貢獻。這是和γ測量、射氣測量、α徑跡測量的不同之處。只測量²¹⁰Po的α射線，而測不到Po的其他同位素放出的α射線，是因為它們的半衰期不同的緣故。

7.1.2.4 活性炭測量

活性炭法也是一種累積法測氡技術，靈敏度高，效率亦高，而技術簡單且成本低，能區分²²²Rn和²²⁰Rn，適用於覆蓋較厚，氣候乾旱，貯氣條件差的荒漠地區。探測深部鈾礦或解決其他有關地質問題。

活性炭測量的原理是在靜態條件下，乾燥的活性炭對氡有極強的吸附能力，並在一定情況下保持正比關系。因此，把裝有活性炭的取樣器埋在土壤里，活性炭中豐富的孔隙便能強烈地吸附土壤中的氡。一定時間後取出活性炭，測定其放射性，便可以了解該測點氡的情況，以此發現異常。

埋置活性炭之前，先在室內把活性炭裝在取樣器里，並稍加密封，以免吸附大氣中的氡。活性炭顆粒直徑約為0.4～3mm。每個取樣器里的活性炭重約數克至數十克，理置時間約為數小時至數十小時，一般為5d。時間可由實驗確定最佳值，埋置時間短，類似射氣測量;埋置時間長，類似徑跡測量，但徑跡測量除有氡的作用外，其他α輻射體也會有貢獻。活性炭測量只有氡的效果。也有把活性炭放在地面上來吸附氡的測量方法。

為了測量活性炭吸附的氡，可採取不同方法:①測量氡子體放出的γ射線;②測量氡及其子體放出的α射線。

7.1.2.5 熱釋光法

工作時，把熱釋光探測器埋在地下，使其接受α，β，γ射線的照射，熱釋光探測器將吸收它們的能量。一定時間後，取出探測器，送到實驗室，用專門的熱釋光測量儀器加熱熱釋光探測器，記錄下相應的溫度和光強。探測器所受輻射越多，其發光強度愈強。測定有關結果即可了解測點的輻射水平及放射性元素的分布情況，進而解決不同的地質問題。

自然界的礦物3/4以上有熱釋光現象。常溫條件下，礦物接受輻射獲得的能量，是能長期積累並保存下來的。只有當礦物受熱到一定程度，貯存的能量才能以光的形式釋放出來。根據礦物樣品的發光曲線，可以推算該礦物過去接受輻射的情況、溫度的情況等。

7.1.2.6 α測量法

α測量法是指通過測量氡及其衰變子體產生的α粒子的數量來尋找放射性目標體，以解決環境與工程問題的一類放射性測量方法。氡同位素及其衰變產物的α輻射是氡氣測量的主要物理基礎。

工程和環境調查中用得較多有α徑跡測量和α卡測量方法。

(1)α徑跡測量法

當α粒子射入絕緣體時，在其路徑上因輻射損傷會產生細微的痕跡，稱為潛跡(僅幾納米)。潛跡只有用電子顯微鏡才能看到。若把這種受過輻射損傷的材料浸泡在強酸或強鹼里，潛跡便會蝕刻擴大，當其直徑為微米量級時，用一般光學顯微鏡即可觀察到輻射粒子的徑跡。能產生徑跡的絕緣固體材料稱為固體徑跡探測器。α徑跡測量就是利用固體徑跡探測器探測徑跡的氡氣測量方法。

在工作地區取得大量α徑跡數據後，可利用統計方法確定該地區的徑跡底數，並據此劃分出正常場、偏高場、高場和異常場。徑跡密度大於底數加一倍均方差者為偏高場，加二倍均方差者為高場、加三倍均方差者為異常場。

(2)α卡法

α卡法是一種短期累積測氡的方法。α卡是用對氡的衰變子體(²¹⁸₈₄Po和214₈₄Po等)具有強吸附力的材料(聚酯鍍鋁薄膜或自身帶靜電的過氯乙烯細纖維)製成的卡片，埋於土壤中，使其聚集氡子體的沉澱物，一定時間後取出卡片，立即用α輻射儀測量卡片上的α輻射，藉此測定氡的濃度。由於測量的是卡片上收集的放射性核素輻射出的α射線，所以把卡片稱作α卡，有關的方法就稱為α卡法。如果把卡片做成杯狀，則稱為α杯法，其工作原理與α卡法相同。

7.1.2.7 γ－γ法

γ－γ法是一種人工放射性法，它是利用γ射線與物質作用產生的一些效應來解決有關地質問題，常用來測定岩石、土壤的密度或岩性。

γ－γ法測定密度的原理是當γ射線通過介質時會發生康普頓效應、光電效應等過程。若γ射線的照射量率I₀;γ射線穿過物質後，探測器接受到的數值為I，則I和I₀之間有一復雜的關系。即I=I₀·f(ρ，d，Z，E₀)，其中ρ為介質的密度，d為γ源與探測器間的距離，Z為介質的原子序數，E₀為入射γ射線能量。

在已知條件下做好量板，給出I/I₀與ρ，d的關系曲線。在野外測出I/I₀後，即可根據量板查出相應的密度值ρ。

7.1.2.8 X熒光測量

X射線熒光測量，也稱X熒光測量，是一種人工放射性方法，用來測定介質所含元素的種類和含量。其工作原理是利用人工放射性同位素放出的X射線去激活岩石礦物或土壤中的待測元素，使之產生特徵X射線(熒光)。測量這些特徵X射線的能量便可以確定樣品中元素的種類，根據特徵X射線的照射量率可測定該元素之含量。由於不同原子序數的元素放出的特徵X射線能量不同，因而可以根據其能量峰來區分不同的元素，根據其強度來確定元素含量，且可實現一次多元素測量。

根據激發源的不同，X熒光測量可分為電子激發X熒光分析、帶電粒子激發X熒光分析、電磁輻射激發X熒光分析。

X熒光測量可在現場測量，具有快速、工效高、成本低的特點。

7.1.2.9活化法

活化分析是指用中子、帶電粒子、γ射線等與樣品中所含核素發生核反應，使後者成為放射性核素(即將樣品活化)，然後測量此放射性核素的衰變特性(半衰期、射線能量、射線的強弱等)，用以確定待測樣品所含核素的種類及含量的分析技術。

若被分析樣品中某元素的一種穩定同位素X射線作用後轉化成放射性核素Y，則稱X核素被活化。活化分析就是通過測量標識射線能量、核素衰變常數、標識射線的放射性活度等數據來判斷X的存在並確定其含量。

能否進行活化分析以確定X核素存在與否，並作定量測量，關鍵在於:①X核素經某種射線照射後能否被活化，並具有足夠的放射性活度;②生成的Y核素是否具有適於測量的衰變特性，以利精確的放射性測量。

活化分析可分為中子活化分析、帶電粒子活化分析、光子活化分析等。

(1)中子活化分析

根據能量不同，中於可分為熱中子、快中子等。熱中子同原子核相互作用主要是俘獲反應，反應截面比快中子大幾個量級。反應堆的熱中子注量率一般比快中子的大幾個量級，因此熱中子活化分析更適應於痕量元素的分析。

(2)帶電粒子活化分析

常用的帶電粒子有質子、α粒子、氘核、氚核等，也有重粒子。

帶電粒子活化分析常用於輕元素，如硅、鍺、硼、碳、氮、氧等的分析。

(3)光子活化分析

常用電子直線加速器產生的高能軔致輻射來活化樣品。