在使用臺(tái)式X熒光光譜儀對(duì)固體樣品進(jìn)行分析時(shí),樣品制備是確保分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中諸多細(xì)節(jié)需要格外留意。
樣品的分析面狀況對(duì)分析結(jié)果影響重大。分析面不能存在氣孔、析出物和多孔質(zhì)現(xiàn)象。氣孔會(huì)使X射線在穿過(guò)樣品時(shí)發(fā)生散射和吸收的異常變化,干擾特征X射線的準(zhǔn)確測(cè)定;析出物和多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致樣品成分分布不均勻,分析面無(wú)法代表整個(gè)樣品的真實(shí)組成,進(jìn)而造成分析誤差。
防止偏析也是樣品制備中的重要任務(wù)。偏析的產(chǎn)生受多種因素影響,合金的組成和密度不同,元素在合金中的分布就可能不均勻;鑄模的材料、形狀和厚度會(huì)改變合金的冷卻條件,影響元素的遷移和聚集;合金熔化溫度、澆鑄溫度以及被澆鑄樣品的冷卻速度等熱過(guò)程參數(shù),也會(huì)對(duì)元素的分布產(chǎn)生顯著作用。

樣品的冷卻速度同樣不容忽視。當(dāng)樣品化學(xué)組成相同,但熱過(guò)程不同時(shí),測(cè)得的X射線強(qiáng)度會(huì)有差異,尤其是含碳量高的鋼鐵樣品更為明顯。冷卻速度不一致會(huì)對(duì)輕元素如碳、鎂、硅、磷、硫等產(chǎn)生很大影響,同時(shí)一些元素如釩、鉻、鎢等會(huì)因形成碳化物而干擾分析。所以,制作校準(zhǔn)曲線的樣品和分析樣品的熱處理過(guò)程必須保持一致。此外,元素的低固熔性會(huì)影響金屬的均勻性,快速冷卻能形成細(xì)晶粒金相結(jié)構(gòu),而大顆粒晶粒邊界易發(fā)生偏析和不均勻性。對(duì)于不適合直接分析的金屬樣品,可采用感應(yīng)重熔離心澆鑄法制備樣品,該方法能消除基體效應(yīng),還可采用添加法、稀釋法、內(nèi)標(biāo)法等,并能人工合成標(biāo)樣,但設(shè)備昂貴、制樣成本高。只有嚴(yán)格把控樣品制備的各個(gè)環(huán)節(jié),才能為臺(tái)式X熒光光譜儀分析提供高質(zhì)量的樣品,獲得準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。

臺(tái)式X熒光光譜儀固體樣品制備環(huán)節(jié)復(fù)雜且關(guān)鍵,關(guān)注分析面狀態(tài)、嚴(yán)防偏析、把控冷卻速度,必要時(shí)采用特殊制樣法,才能為精準(zhǔn)分析筑牢根基,讓儀器發(fā)揮蕞大效能。