EDXRF分析中吸收—增強效應的蒙特卡羅模擬

能量色散x射線熒光光譜分析(EDXRF),與其它元素分析方法相比,有著快速、多元素、對樣品無損害等優點。廣泛應用于野外地質樣品分析、室內核素檢測、建筑材料的放射性分析等方面。能量色散x射線熒光光譜分析中,吸收-增強效應對測量的準確度影響很大。在傳統的X熒光光譜分析中,利用實驗或者數學校正的方法對吸收-增強效應進行校正。在實際的工作中面臨工作量大,檢出限等方面的限制。本文結合蒙特卡羅(Monte Carlo)方法模擬能量色散x熒光分析。主要是對x熒光分析中吸收-增強效應進行模擬計算,對求取蒙特卡羅程序MCNP5中GEB高斯展寬系數的方法進行了討論與驗證。并使用MCNP5對常見的Fe-Cr、Fe-Mn,Cu-Zn三種二元合金中吸收-增強效應進行了模擬計算。編譯基于visual studio2010平臺,自動求取GEB系數的MFC應用程序。本論文題目源自“863”計劃項目“高精度能譜探測儀器研發”(項目編號:2012AA061803)。論文取得的成果有：1)依據能量色散x熒光分析的工作原理,使用IED-2000T手持多元素快速X熒光分析儀的具體物理參數建立了蒙特卡羅模擬軟件MCNP5中的模擬模型。2)在能量色散x熒光分析的儀器譜中,熒光計數遵從高斯分布。利用高斯分布的標準差求取能量色散型IED-2000T手持式多元素快速X熒光分析儀中某全能峰的半高寬,利用上述數據求取MCNP5程序中GEB高斯展寬系數卡中的系數a,b,c,模擬計算Fe,Cu,Cr的x熒光,將模擬能譜與實測能譜進行比對,取得了模擬能譜與實測能譜幾乎完全一致的結果,驗證了在用MCNP5模擬能量色散X熒光分析時,用儀器譜中高斯分布的標準差求取GEB高斯展寬系數的可行性。3)對常見的二元系樣品Fe-Cr, Fe-Mn,Cu-Zn合金,進行了不同含量情況下的蒙特卡羅模擬計算,得到了元素含量與特征峰相對強度的關系曲線。得出的二元樣品中吸收-增強效應情況與理論一致。驗證了蒙特卡羅方法用于模擬x熒光分析中吸收-增強效應的可行性,為進一步的無標樣分析打下了基礎。4)基于visual studio2010平臺,編譯利用儀器譜數據求取MCNP5程序中GEB卡中系數a,b,c的MFC應用程序。實現導入儀器能譜數據,自動求取系數。減少了求取MCNP5中GEB卡系數的步驟與計算。