基于整体毛细管会聚透镜在氦气环境下的X射线荧光技术 被引量：1

1

作者 李惠泉 孙学鹏 +5 位作者 邵尚坤 袁天语 华陆 钟玉川 刘志国 孙天希 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2198-2201,共4页

当X射线荧光(XRF)技术被用于分析空气环境中样品的元素组成时,由于空气对低原子序数(Z)元素(如Cl、K、Ca等)中能量较低的特征X射线吸收较大,从而影响探测效果,因此为了避免空气对低Z元素特征X射线的吸收,经常采用真空条件下XRF技术,但... 当X射线荧光(XRF)技术被用于分析空气环境中样品的元素组成时,由于空气对低原子序数(Z)元素(如Cl、K、Ca等)中能量较低的特征X射线吸收较大,从而影响探测效果,因此为了避免空气对低Z元素特征X射线的吸收,经常采用真空条件下XRF技术,但它需要复杂昂贵的真空系统。另外,一般实验室光源功率较低,所以入射光强度较弱,从而也影响探测效果。为解决上述这些问题,设计了基于整体毛细管X射线透镜(PCXRL)和转靶光源并在氦气环境下的密闭XRF简易分析系统。利用透镜聚焦获得的高功率密度增益X射线照射样品,获得较强的XRF信号,并使激发通道和探测通道处于稳定的氦气环境,以降低空气对低Z元素特征X射线的吸收。通过实验对整个XRF分析系统进行了表征,然后测定了互花米草、盐地碱蓬样品。研究表明,在氦气环境中,利用旋转钼靶光源并使工作电压和电流分别为29 kV和20 mA的条件下,所探测到的Cl、K、Ca、Fe等元素特征峰强度高于空气环境下的强度,针对植物中X射线特征峰能量低于8 keV的元素而言,在氦气环境中探测到的特征峰强度为空气中的1.1~5.5倍。这有利于高效无损分析样品中的低原子序数元素成分。 展开更多

关键词 X射线荧光 整体毛细管X射线会聚透镜 氦气 无损分析

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金属表面液相等离子体电解渗硼技术 被引量：8

2

作者 王彬 薛文斌 +1 位作者 金小越 杜建成 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期37-48,共12页

金属表面液相等离子体电解渗技术包括等离子体电解渗碳、渗氮、渗硼等。它具有渗透效率高、工作电压低、处理工艺简单、成本低等优点。主要介绍了钢铁、钛等金属表面等离子体电解渗硼技术的最新进展,分析了它的放电过程和基本原理,研究... 金属表面液相等离子体电解渗技术包括等离子体电解渗碳、渗氮、渗硼等。它具有渗透效率高、工作电压低、处理工艺简单、成本低等优点。主要介绍了钢铁、钛等金属表面等离子体电解渗硼技术的最新进展,分析了它的放电过程和基本原理,研究了渗硼过程的光发射谱,并评估了等离子体放电区的电子温度、电子浓度特征参数。分析了渗硼层的生长过程和形成机理,探讨了金属基体成分、工作电压、处理温度和电解液的组成等关键参数,对渗硼层的显微组织和相成分的影响。最后简要探讨了等离子体电解渗硼技术目前存在的问题和后续的发展方向。 展开更多

关键词 等离子体电解渗 渗硼 放电机理 摩擦磨损 腐蚀

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锆微弧氧化表面处理技术研究进展 被引量：14

3

作者 魏克俭 薛文斌 +2 位作者 曲尧 王兴平 杜建成 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期11-23,共13页

锆及锆合金是重要的核结构材料和有潜力的生物医用材料,但在实际应用中,腐蚀、磨损易造成其失效,而适当的表面改性是提高它们服役性能的有效手段。重点介绍了锆及锆合金微弧氧化(MAO)表面处理技术的研究现状,讨论微弧氧化过程中电压电... 锆及锆合金是重要的核结构材料和有潜力的生物医用材料,但在实际应用中,腐蚀、磨损易造成其失效,而适当的表面改性是提高它们服役性能的有效手段。重点介绍了锆及锆合金微弧氧化(MAO)表面处理技术的研究现状,讨论微弧氧化过程中电压电流特征及微弧放电机理,总结电解液体系及电参数对锆微弧氧化膜生长及膜层性能的影响规律,最后指出目前存在的问题和后续的研究方向。锆微弧氧化膜硬度高,致密性好,能大幅度提升基材的抗磨损和抗腐蚀性能。因此,锆微弧氧化技术在核电及生物医学领域有着很好的应用前景。此外,电解液中铝、硅元素进入微弧氧化膜后可以稳定膜层中高温氧化锆相(t-ZrO2),避免膜层中应力集中和微裂纹的产生。用P和Ca元素修饰后的锆微弧氧化膜具有较好的生物活性、抗体液腐蚀和抗菌性能。 展开更多

关键词 锆 微弧氧化 耐磨性 耐蚀性 生物活性

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毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪的研发及应用 被引量：1

4

作者 程琳 段泽明 +3 位作者 刘俊 姜其立 潘秋丽 李融武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2249-2255,共7页

针对不同样品的分析需求,本文设计了几种不同类型的微束X射线荧光谱仪。用高精度激光位移传感器实时校正样品表面被测量点与毛细管透镜出端之间的距离,以减少形状不规则的古陶瓷样品测量时带来的误差;利用毛细管X光透镜传输能量高于25ke... 针对不同样品的分析需求,本文设计了几种不同类型的微束X射线荧光谱仪。用高精度激光位移传感器实时校正样品表面被测量点与毛细管透镜出端之间的距离,以减少形状不规则的古陶瓷样品测量时带来的误差;利用毛细管X光透镜传输能量高于25keV的X射线效率低的特点,将其应用于高铅釉瓷器彩料的无损分析中;采用大功率X射线源,扫描分析了大米中K、Ca等元素分布;以人民币5角硬币为例,研究了能量色散的微束X射线衍射方法。研究结果表明,本文研发的微束X射线荧光谱仪在生物样品和文物样品的分析研究中有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管X光透镜 微束X射线荧光谱仪 便携式X射线荧光谱仪

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一种毛细管聚焦的便携式微束X射线荧光谱仪 被引量：4

5

作者 段泽明 刘俊 +3 位作者 姜其立 潘秋丽 李融武 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期303-309,共7页

基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离... 基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离产生变化,引起照射样品的X射线束斑大小发生改变,从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率。介绍了本实验室自行研发的一种新型便携式微束X射线荧光谱仪,此谱仪主要是由SDD X射线探测器、30W低功率X射线管、毛细管X光透镜、CCD和一个新型闭环控制系统构成。该闭环控制系统是在激光位移传感器能够精确控制样品测量点到毛细管X光透镜出端距离的基础上,结合LabVIEW语言环境下开发的计算机控制程序以及步进电机、样品台等器件组成。基于此系统,该实验室研发的便携式微束X射线荧光谱仪在测量过程中可以时刻保证照射样品的X射线光斑大小固定不变。同时,该谱仪还可以通过调整样品测量点到透镜出端的距离来选择不同尺寸的X射线照射光斑。为了验证设备的可行性,使用该便携式微束X射线荧光谱仪在激活激光位移传感器和关闭激光位移传感器两种情况下测量了一块表面不平整古陶瓷样品釉彩层中K,Ca,Zn和Fe等元素的含量及分布,并将测量结果进行了对比。结果显示,在激活激光位移传感器的情况下测得的样品微区元素含量与真实值较接近,扫描区域元素分布图的分辨率更好,表明本谱仪基于激光位移传感器开发的自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统能有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差,弥补了现有微束X射线荧光谱仪在此方面的不足。因此,本便携式微束X射线荧光谱仪在无损分析检测文物方面具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管X光透镜 X射线荧光 便携式X射线荧光谱仪 微束X射线荧光 激光位移传感器 古陶瓷

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便携式微束X射线荧光谱仪的研发 被引量：3

6

作者 段泽明 刘俊 +3 位作者 姜其立 潘秋丽 李融武 程琳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2243-2248,共6页

研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的... 研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的问题,从而保证X射线照射光斑大小不变。为验证谱仪的可靠性,采用该谱仪测量了表面高度差接近5mm的古陶瓷样品微区的釉彩层元素的分布。分析结果表明,激光位移传感器能有效减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差。此外,使用本谱仪分析了5角硬币表面4mm×4mm的区域,经过数据处理后得到Cu、Sn等元素的分布及其合金相的分布,表明该谱仪不仅可进行微区能量色散X射线荧光分析(μ-EDXRF),同时还可进行微区能量色散X射线衍射分析(μ-EDXRD)。 展开更多

关键词 毛细管X光透镜 X射线荧光谱仪 激光位移传感器 古陶瓷 能量色散X射线衍射

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一种微束X射线衍射仪及其应用研究 被引量：3

7

作者 姜其立 刘俊 +2 位作者 帅麒麟 李融武 程琳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期876-881,共6页

本文研究了一种微束X射线衍射仪,并对其硬件、软件和性能进行了介绍。该衍射仪采用毛细管X光透镜将X射线束会聚到μm量级,并通过由PLC和步进电机等组成的闭环运动控制系统调节三维样品台来实现对样品微区的物相分析和物相的二维扫描分... 本文研究了一种微束X射线衍射仪,并对其硬件、软件和性能进行了介绍。该衍射仪采用毛细管X光透镜将X射线束会聚到μm量级,并通过由PLC和步进电机等组成的闭环运动控制系统调节三维样品台来实现对样品微区的物相分析和物相的二维扫描分析。利用自行开发的控制软件实现了微区X射线衍射分析和微区能量色散X射线荧光分析两种模式。为了验证设备的可行性,采用本微束X射线衍射仪以微区X射线衍射的方式扫描了苹果手机主板的焊锡接触点上1.0 mm×0.6 mm的区域,得到了区域内SnO2(312)的晶相分布图。此外,利用本微束X射线衍射仪分析了1片清代红绿彩瓷表面的白色瓷釉和彩料中钾长石和钙长石等主要的晶相,这些实验数据可为古代瓷器的烧制工艺提供有益的参考。因此,这种微束X射线衍射仪在材料、文物保护等研究领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管X光透镜 微束X射线衍射仪 微区X射线荧光 晶相分布 古陶瓷

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多毛细管中子聚焦透镜仿真模拟及实验研究

8

作者 崔靖朵 刘志国 +1 位作者 温今甫 潘秋丽 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期176-182,共7页

为了分析中子波长,透镜几何参数对透镜聚焦性能的影响,利用MATLAB进行仿真建模和编程,根据射线追迹法模拟中子束在透镜中的传输;利用中国散裂中子源提供的0.10~1.18 nm波段多色中子束测试透镜聚焦性能.结果表明,透镜对所测宽波段中子束... 为了分析中子波长,透镜几何参数对透镜聚焦性能的影响,利用MATLAB进行仿真建模和编程,根据射线追迹法模拟中子束在透镜中的传输;利用中国散裂中子源提供的0.10~1.18 nm波段多色中子束测试透镜聚焦性能.结果表明,透镜对所测宽波段中子束调控所得焦斑的模拟值562.0μm和实测值549.0μm非常接近,验证了仿真模型和程序的正确性.对实测焦斑数据进行分析得出:该透镜适用于0.20~1.18 nm波段;在适用波段内,焦斑尺寸与波长呈正相关,增益整体呈现先增大后降低的趋势.对通道内径变量系列仿真发现,在保证内外径比为0.8的前提下,降低微通道内径有利于获得具有高倍增益的小焦斑. 展开更多

关键词 反射与折射 中子聚焦器件 聚焦性能 中子波长 微通道内径

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全反射X射线荧光分析植物粉末样品的制样方法研究 被引量：4

9

作者 贾文宝 唐馨如 +5 位作者 张新磊 邵金发 熊根超 凌永生 黑大千 单卿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3815-3821,共7页

全反射X射线荧光光谱(TXRF)分析是一种应用广泛、经济快捷的多元素显微与痕量分析方法。随着现代科技机器自动化的快速发展,样品制备成为TXRF分析定量的关键问题。本实验以茶叶粉末为分析对象,探讨了在TXRF分析过程中分散剂、样品量及... 全反射X射线荧光光谱(TXRF)分析是一种应用广泛、经济快捷的多元素显微与痕量分析方法。随着现代科技机器自动化的快速发展,样品制备成为TXRF分析定量的关键问题。本实验以茶叶粉末为分析对象,探讨了在TXRF分析过程中分散剂、样品量及粒径对粉末悬浮样品的制样效果、制样过程重复性及测量准确性的影响。结果表明:(1)通过分析粒径范围大于180目的茶叶粉末样品的五个独立重复试样,测试了TXRF法的整体精密度,分析了仪器的稳定性与样品制备过程中的不确定度,结果表明不论在何种元素与浓度范围下,与样品制备步骤相关的不确定度对获得的结果的全局精度都有显著贡献(>60%),样品的制备是分析误差的主要来源;(2)通过将粒径范围大于180目的茶叶粉末样品分散于1%Triton X-100与去离子水两种分散剂中,对分散剂的影响进行了研究,相较于非离子型表面活性剂,去离子水重复性更好,RSD在2.45%~11.64%之间,更适合作为粒径大于180目的茶叶粉末样品的分散剂,使得中、高Z元素的定量更为准确;(3)通过添加不同质量的粉末样品于5 mL去离子水中对样品量进行分析。样品量过低会导致制样重复性较差,而过高的进样量会导致样品薄膜厚度超过射线的测量厚度,有可能不再处于全反射条件下。对于植物粉末样品20 mg/5 mL是一个较为合适的样品量;(4)通过对7种粒径范围的粉末样品进行测量分析,研究了粒径对测量结果的影响。在粒径小于180目的范围内净计数随粒径的减小而增大;在粒径小于200目的范围内精密度随粒径的减小而提升;除Mn之外的元素粒径对准确性未有显著影响;在80~200目的范围内,不确定度迅速降低,大于200目后不确定度低于10%。综合考虑净计数、精密性与准确性,在制样过程中粒径范围建议研磨至200~300目之间,该研究结果可为植物粉末样品制样方法提供有效借鉴。 展开更多

关键词 全反射X射线荧光光谱分析 粉末样品 制样方法 分散剂 粒径

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偏振X射线荧光分析尾矿薄层样品的散射校正方法研究 被引量：1

10

作者 贾文宝 李俊 +6 位作者 张新磊 杨晓艳 邵金发 陈齐炎 单卿 凌永生 黑大千 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期169-174,共6页

了解尾矿浆中的重金属元素含量能为矿物浮选提供决策依据,不仅可以提高矿物的利用率,还可减少环境污染。X射线荧光光谱法是一种常用的重金属元素分析技术,对于地质类样品的分析,康普顿散射内标法是一种常用的定量方法。但对于薄层沉积样... 了解尾矿浆中的重金属元素含量能为矿物浮选提供决策依据,不仅可以提高矿物的利用率,还可减少环境污染。X射线荧光光谱法是一种常用的重金属元素分析技术,对于地质类样品的分析,康普顿散射内标法是一种常用的定量方法。但对于薄层沉积样品,其康普顿散射峰强度会受到支撑滤膜的散射影响。由于样品紧密附着在支撑滤膜上,难以直接获得来自样品本身的康普顿散射强度,不利于直接应用康普顿散射峰强度进行定量分析。以尾矿薄层样品为分析对象,研究了不同聚丙烯滤膜厚度对康普顿散射峰强度的影响,并对薄层样品的康普顿散射强度进行了校正。实验结果表明,在0.34~3.06 mm厚度范围内,康普顿散射峰强度随聚丙烯滤膜厚度的增加线性增加,通过建立探测器获得的总康普顿散射强度与滤膜厚度的线性关系,计算出样品的净康普顿散射峰强度。为验证该修正方法的可靠性,利用蒙特卡洛方法模拟研究了无滤膜的尾矿样品和带有不同厚度滤膜的尾矿样品,结果显示经滤膜厚度影响修正后的净康普顿散射峰强度与无滤膜样品康普顿散射峰强度基本一致,相对偏差为0.41%。同时通过实验和模拟计算了0.34 mm厚聚丙烯滤膜时修正后的净康普顿散射峰强度占总康普顿散射峰的比例,分别为91.31%和89.91%,二者基本一致。最后,利用了上述基于滤膜厚度康普顿散射影响的校正方法,建立了基于康普顿散射内标法的定量校准曲线,对两种尾矿浆中的Cu,Zn和Pb元素的定量分析结果显示,未经滤膜厚度修正的康普顿内标校正相比校正前,部分元素定量结果与ICP-OES结果相比,其相对偏差反而增加3.18%~9.00%。而经滤膜厚度修正的康普顿内标方法的定量结果与ICP-OES结果的相对误差在1.14%~11.15%之间,相比于校正之前,相对偏差减少了0.30%~8.97%。 展开更多

关键词 偏振X射线荧光光谱分析 尾矿浆 康普顿散射 定量方法

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15-15Ti奥氏体不锈钢中D、He、Ne离子辐照损伤的TEM表征

11

作者 安瞻 徐驰 +1 位作者 龚翱翔 佟振峰 《材料导报》 北大核心 2025年第6期173-178,共6页

15-15Ti奥氏体不锈钢因优异的力学性能、高温稳定性能、耐腐蚀性能和抗辐照性能而作为商用快堆包壳材料的候选材料之一。目前国内对15-15Ti奥氏体不锈钢的辐照损伤研究仍然较少,且辐照实验多采用较低的辐照剂量,与商用快堆内极高的辐照... 15-15Ti奥氏体不锈钢因优异的力学性能、高温稳定性能、耐腐蚀性能和抗辐照性能而作为商用快堆包壳材料的候选材料之一。目前国内对15-15Ti奥氏体不锈钢的辐照损伤研究仍然较少,且辐照实验多采用较低的辐照剂量,与商用快堆内极高的辐照剂量所对应的实验数据更为欠缺。为探究商用快堆内极高的辐照剂量对15-15Ti奥氏体不锈钢辐照损伤的影响,给15-15Ti奥氏体不锈钢的抗辐照性能研究提供实验数据补充,选用D^(+)、He^(+)以及Ne^(+)对15-15Ti在较高与较低的辐照剂量下进行离子辐照实验,对辐照后样品的微观结构进行了TEM表征,统计分析了位错环、气泡等辐照缺陷的尺寸与密度。结果表明,随着辐照剂量的增加,位错环与空洞的尺寸明显增大,且数密度降低;在晶界与析出物边界附近有明显的空洞聚集现象;纳米压痕实验显示样品有明显的辐照硬化现象。 展开更多

关键词 15-15Ti奥氏体不锈钢 透射电子显微镜 纳米压痕 辐照损伤

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基于X射线透射成像及荧光双模式的珍珠检测 被引量：4

12

作者 邵尚坤 孙学鹏 +5 位作者 杜晓光 李玉飞 王亚冰 张晓芸 刘志国 孙天希 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3936-3940,共5页

针对常规珍珠检测方法需要检测者具有丰富的经验、样品预处理、破坏样品、检测时间长等问题,设计了一种基于X射线透射成像及荧光双模式的珍珠检测系统。该系统首先通过在X射线透射成像系统上加入测厚系统,引入样品厚度进行修正,可以计算... 针对常规珍珠检测方法需要检测者具有丰富的经验、样品预处理、破坏样品、检测时间长等问题,设计了一种基于X射线透射成像及荧光双模式的珍珠检测系统。该系统首先通过在X射线透射成像系统上加入测厚系统,引入样品厚度进行修正,可以计算X射线在物质中的衰减系数,这就使得对于X射线吸收相同,厚度不同,衰减系数相近的样品也可以分辨出来,提高了成像系统的分辨,通过大量样品的测量建立衰减系数阈值数据库,根据衰减系数与阈值的对比,实现不同仿珍珠之间、珍珠与仿珍珠之间的鉴别;然后利用衰减系数相近的淡水和海水珍珠Ca元素含量远大于Sr元素,且淡水和海水珍珠中Sr含量不同,可以使用Sr和Ca元素含量的比值不同来区分淡水和海水珍珠,因此引入X射线荧光分析系统测量淡水和海水珍珠中Sr和Ca的荧光强度比,通过大量样品测量计算区分淡水和海水珍珠的荧光强度比的阈值,根据测量值和阈值的对比,从而进行淡水和海水珍珠的鉴别。引入测厚系统的X射线透射成像系统和X射线荧光检测系统协同运行,构成了鉴定珍珠的双模式系统。实验结果证明:该双模式系统可以在不破坏样品的前提下对不同仿珍珠之间、珍珠与仿珍珠、淡水与海水珍珠之间进行鉴别。该双模式检测系统在配合分拣系统后可以实现对大量样品的在线检测,带有分拣系统的双模式检测系统在珠宝鉴定、矿石检测、石制地板检测等领域具有潜在应用。 展开更多

关键词 X射线荧光分析 X射线衰减系数 珍珠 双模式系统

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毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件的开发及应用 被引量：2

13

作者 帅麒麟 刘俊 +4 位作者 邵金发 姜其立 李融武 潘秋丽 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期714-719,共6页

基于Python语言设计了一款毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件QMXRS(quantitative analysis of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectra)并实现其在毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合方面的应用。QMXRS具有小波降噪、本底扣... 基于Python语言设计了一款毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件QMXRS(quantitative analysis of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectra)并实现其在毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合方面的应用。QMXRS具有小波降噪、本底扣除、能量刻度、元素特征峰的识别、分峰和拟合、能谱的批处理和元素分布成像等功能。毛细管聚焦的X射线荧光分析技术采用毛细管X光透镜对X射线源激发出的X射线束进行聚焦导致X射线荧光光谱分布发生改变。这一变化影响了毛细管聚焦的X射线荧光光谱本底分布。因此QMXRS利用本底预估模型对毛细管聚焦的X荧光光谱本底进行本底分布的修正;同时在全谱拟合过程中,利用半高宽与能量的关系对高斯峰半高宽进行约束,减少高斯峰模型中变量,在保证全谱拟合收敛的同时提高了拟合速度。为验证上述方法的可行性,分别利用QMXRS,PyMca(python multichannel analyzer)和QXAS(quantitative X-ray analysis system)三款软件分析NIST 610标准样品的毛细管聚焦的微束X射线荧光光谱,并对比三款软件的元素特征峰拟合结果。结果表明,相较于QXAS和PyMca采用的非最小二乘法拟合,QMXRS采用约束化的非线性最小二乘法进行拟合能有效的减少能谱拟合过程中带来的误差,提高分析数据的准确度。 展开更多

关键词 X射线荧光光谱 毛细管X光透镜 微区 QMXRS

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一种快速测量共聚焦X射线分析装置探测微元尺寸方法 被引量：1

14

作者 孙学鹏 张晓芸 +3 位作者 邵尚坤 王亚冰 李惠泉 孙天希 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3493-3497,共5页

共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜(PFXRL),其存在一后焦点,作用是把X... 共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜(PFXRL),其存在一后焦点,作用是把X光管所发出的发散X射线会聚成几十微米大小的高增益焦斑。另一透镜为多毛细管X光平行束透镜(PPXRL),其存在一几十微米大小前焦点,置于X射线能量探测器前端,其作用是接收特定区域的X射线荧光信号。在共聚焦X射线荧光谱仪中,PFXRL的后焦点与PPXRL的前焦点重合,所形成的区域称作探测微元。只有置于探测微元区域的样品能够被谱仪检测到,使样品与探测微元相对移动,逐点扫描,便能够对样品进行三维无损的X射线分析。探测微元的尺寸决定共聚焦X射线荧光谱仪的空间分辨率,因此精确测量谱仪的探测微元的尺寸是非常重要的。如图1所示,谱仪探测微元可以近似为椭球体,其尺寸可以用水平方向分辨率X,Y,和深度分辨率Z表示。目前,常采用金属细丝或金属薄膜通过刀口扫描的方法测量谱仪探测微元尺寸。为了精确的从三个维度测量探测微元尺寸,金属细丝直径要小于探测微元尺寸。金属细丝和探测微元都是数十微米级别的尺寸大小,很难把金属靠近探测微元。为了得到探测微元在不同X射线能量下尺寸变化曲线,要采用多种金属细丝测量。采用单个金属细丝依次测量比较耗费时间。采用金属薄膜可以很方便地测量探测微元的深度分辨率Z,但是当测量水平分辨率X,Y时,难以准确测量。为了解决以上谱仪探测微元测量中存在的问题,本文提出采用多种金属丝平行粘贴在硬纸片上作为样品用于快速测量探测微元尺寸。附有金属细丝的硬纸片靠近谱仪探测微元,可以将探测微元置于硬纸片所在平面。由于硬纸片与金属细丝在同一水平面,在谱仪摄像头的协助下,可以把金属细丝迅速的靠近探测微元。靠近探测微元后,在全自动三维样品台的协助下,金属细丝沿两个方向对探测微元分别进行一次二维扫描。通过对二维扫描数据的处理便可以获得探测微元尺寸随入射X射线能量变化曲线。采用此方法对实验室所搭建的共聚焦X射线荧光谱仪的探测微元进行了测量。 展开更多

关键词 共聚焦X射线荧光谱仪 多毛细管X光透镜 探测微元尺寸

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多孔材料性能模型研究2:实验验证 被引量：20

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作者 刘培生 夏凤金 程伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期35-49,共15页

在三维网状多孔材料"八面体结构模型"及其系列基本物理、力学性能相关数理模型和表征方式基础上,本文对传导和拉伸等若干性能指标的数理关系验证进行了综述。重点讨论了数理关系的实践性、修正系数的合理性、对计算结果的影... 在三维网状多孔材料"八面体结构模型"及其系列基本物理、力学性能相关数理模型和表征方式基础上,本文对传导和拉伸等若干性能指标的数理关系验证进行了综述。重点讨论了数理关系的实践性、修正系数的合理性、对计算结果的影响、对应致密体的许用应力取值和塑性指数取值等问题。按照这种数理关系,通过多孔产品孔率等基本参量即可计算其电阻率等性能指标,实验结果证明了其可行性。本方法可以优越于有限元等复杂计算。 展开更多

关键词 多孔材料 性能模型 实验验证

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用于测量高能γ射线的三晶电子对谱仪的研制

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作者 刘伏龙 吴笛 +4 位作者 魏继红 杨婉莎 贺创业 郭冰 王乃彦 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期336-342,共7页

为解决高能γ射线的准确测量问题,本文基于自主研发的闪烁晶体探测器研制了一套三晶电子对谱仪,测量了56 Co放射源1.5 MeV以上γ射线的双逃逸峰能谱。与使用单个LaBr 3探测器所测能谱相比,三晶电子对谱仪有效降低了峰与连续本底的比值... 为解决高能γ射线的准确测量问题,本文基于自主研发的闪烁晶体探测器研制了一套三晶电子对谱仪,测量了56 Co放射源1.5 MeV以上γ射线的双逃逸峰能谱。与使用单个LaBr 3探测器所测能谱相比,三晶电子对谱仪有效降低了峰与连续本底的比值。本文研究结果为准确测量加速器共振核反应(p,γ)及激光康普顿散射(LCS)产生的高能γ射线奠定了技术基础。 展开更多

关键词 电子对谱仪 高能γ射线 符合 双逃逸峰

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基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜表征X射线光源参数

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作者 王亚冰 邵尚坤 +3 位作者 孙学鹏 张晓芸 李惠泉 孙天希 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2812-2816,共5页

X射线光源的焦斑尺寸和焦深对X射线光谱学,尤其是对于微区X射线衍射与荧光分析等领域十分重要的参数。如何高效而准确的表征这些参数对于X射线光源的应用和发展至关重要。现有的光源参数表征方法,尤其在表征微焦斑光源的参数时,都存在... X射线光源的焦斑尺寸和焦深对X射线光谱学,尤其是对于微区X射线衍射与荧光分析等领域十分重要的参数。如何高效而准确的表征这些参数对于X射线光源的应用和发展至关重要。现有的光源参数表征方法,尤其在表征微焦斑光源的参数时,都存在自身的局限性。锥形单玻璃管X射线聚焦镜是一种常用的X射线聚焦器件。根据锥形单玻璃管X射线聚焦镜滤波特性和几何特点,分析得到聚焦镜的聚焦光能量上限的大小受到光源焦斑尺寸的影响,提出这个能量上限与光源尺寸和光源到聚焦镜入口的距离之间的数学关系。设计了一种基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征X射线光源参数的方法。对锥形单玻璃管X射线聚焦镜的参数进行测量和确定后,将聚焦镜放置要测量的光源前,与光源形成聚焦光路。在光路准直并确保只有在聚焦镜内发生单次全反射的X射线射出聚焦镜的情况下,通过改变聚焦镜与光源焦斑距离并利用能谱探测系统来探测聚焦光并得到多个对应的聚焦光能谱。对所得能谱进行计算与分析,得到各能谱中的能量最大值,即聚焦光的能量上限。利用聚焦光能量上限、光源焦斑尺寸和光源到聚焦镜的距离之间的关系并结合线性拟合法,可同时得到光源焦斑尺寸和焦深。选用制造商给出焦斑尺寸约60μm,焦深为20 mm的微焦斑钼靶光源作为测量对象,利用基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征方法测量的结果为焦斑尺寸为60.1μm,焦深为19.7 mm。用小孔成像法表征该光源焦斑尺寸为60.3μm,焦深为20.1 mm。相较于现有的方法,基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜的表征X射线光源参数方法对表征微焦斑光源有一定优势,对表征高能X射线光源有潜在发展和利用价值。 展开更多

关键词 X射线光源 焦斑尺寸 焦深 全反射 锥形单玻璃管X射线聚焦镜

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基于低温量热器的无中微子双贝塔衰变探测实验国内外研究进展

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作者 丁道龙 程建平 +1 位作者 曾鸣 刘圆圆 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期534-541,共8页

无中微子双贝塔衰变过程能够揭示中微子的粒子属性,打破标准模型的轻子数守恒,并且是目前获得中微子有效质量的重要途径.本文通过对国内外无中微子双贝塔衰变探测实验的最新研究进展进行详细调研,重点对基于低温量热器的无中微子双贝塔... 无中微子双贝塔衰变过程能够揭示中微子的粒子属性,打破标准模型的轻子数守恒,并且是目前获得中微子有效质量的重要途径.本文通过对国内外无中微子双贝塔衰变探测实验的最新研究进展进行详细调研,重点对基于低温量热器的无中微子双贝塔衰变实验设计方案进行深入研究,并以意大利格兰萨索地下实验室(cryogenic underground observatory for rare events,CUORE)实验方案为例,详细地阐述了低温量热器技术的系统组成、工作原理以及现阶段所面临的关键难点,将要解决的问题主要包括极低温环境的搭建、核素种类的选取与探测塔的搭建、本底的甄别和微弱信号的前置放大. 展开更多

关键词 低温量热器 无中微子双贝塔衰变 CUORE实验

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电压对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料微弧放电析出气体成分的影响 被引量：1

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作者 廖燚钊 王兴平 +2 位作者 万旭敏 杜建成 薛文斌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1529-1540,共12页

在硅酸盐溶液中,对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料进行不同电压下的微弧氧化试验。通过分析微弧放电过程中复合材料析出气体的组成,评估电压对阳极析出气体成分的影响,并阐释其产生机制。结果表明:不同电压下阳极析出的气体均由H_(2)、O_... 在硅酸盐溶液中,对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料进行不同电压下的微弧氧化试验。通过分析微弧放电过程中复合材料析出气体的组成,评估电压对阳极析出气体成分的影响,并阐释其产生机制。结果表明:不同电压下阳极析出的气体均由H_(2)、O_(2)及少量CO组成,不同于传统电化学理论认为的阳极析出氧气。在360~440 V范围内,随着电压的升高,放电火花强度增大,微弧氧化膜生长速率加快,H_(2)含量随之增加,O_(2)含量相应降低;电压超过440 V后,H_(2)含量约为80%(体积分数),O_(2)含量约为20%,两者含量保持稳定。阳极火花放电区水热分解释放大量H_(2)和O_(2),且放电越剧烈,水分解量越多。放电区中铝和水氧化反应及高能电子轰击电离水分子也是过量H_(2)析出的重要原因。此外,SiC增强体参与成膜过程,并在放电区高温环境中被氧化,生成了少量的CO气体。 展开更多

关键词 微弧氧化 铝基复合材料 碳化硅增强体 气体析出 气相色谱

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15-15Ti ODS奥氏体钢晶粒组织与纳米粒子的透射电镜表征 被引量：4

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作者 龚翱翔 徐驰 +1 位作者 安瞻 佟振峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期190-195,共6页

15-15Ti奥氏体不锈钢由于其优异的耐腐蚀性能和高温力学性能成为钠冷快堆包壳的候选材料,其高温力学性能和抗辐照肿胀能力可以通过氧化物弥散强化(ODS)进行增强。本工作对通过机械合金化以及锻造工艺制备的15-15Ti ODS奥氏体钢和作为参... 15-15Ti奥氏体不锈钢由于其优异的耐腐蚀性能和高温力学性能成为钠冷快堆包壳的候选材料,其高温力学性能和抗辐照肿胀能力可以通过氧化物弥散强化(ODS)进行增强。本工作对通过机械合金化以及锻造工艺制备的15-15Ti ODS奥氏体钢和作为参比材料的15-15Ti奥氏体钢的微观结构进行研究,对ODS钢中氧化物颗粒的分布以及强化机制有了较为深入的认识。研究发现氧化物弥散粒子分布总体均匀但有成团聚集倾向。Y-Zr-O粒子的平均粒径为(9.97±0.04) nm,平均粒距为(17.25±0.68) nm,数密度约为4.49×10^(22)m^(-3)。在透射电镜明场像下观察到ODS样品中氧化物颗粒对位错的钉扎作用。扫描透射(STEM)结合能谱分析显示ODS样品中有两种氧化物,分别为占比较少的Al_(2)O_(3)以及占比较多的Y_(4)Zr_(3)O_(12)。高分辨电镜表征发现第二相粒子与基体之间出现共格或半共格界面的迹象,并且少数粒子周围出现非晶化界面。 展开更多

关键词 15-15Ti 奥氏体钢 微观结构 氧化弥散强化颗粒 透射电子显微镜

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