Развитие методов учета матричных эффектов при рентгеноспектральном микроанализе минерального вещества

• Автор: Павлова, Людмила Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 183 c. : ил

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЕТА ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОНОВ И ВОЗБУЖДАЕМОГО ШИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ ПРИ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОМ МИКРОАНАЛИЗЕ (РСМА)

1.1 Использование метода Монте-Карло для определения состава вещества

1.2 Методы сС-коррекции в РСМА

1.3 Методы раздельного введения поправок на матричные эффекты

1.4 Задачи и направления исследований

Глава II. ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ГЛУБИНЕ ОБРАЗЦА, УЧЕТ МАТРИЧНЫХ ЭФФЕКТОВ

2.1 Имитация траектории электрона

2.2 Распределение характеристического рентгеновского излучения по глубине образца сложного химического состава

2.3 Расчет распределения тормозного рентгеновского излучения по глубине мишени

2.4 Учет поглощения рентгеновского излучения образцом

2.5 Способ учета дополнительного возбуждения характеристическим излучением
2.6 Выводы
Глава III. НОВЫЙ ВАРИАНТ СПОСОБА ^-КОРРЕКЦИИ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО РЕНТГЕНО СПЕКТРАЛЬНОГО МИКРОАНАЛИЗА
3.1 Определение коэффициентов влияния

3.2 Расчет химического состава вещества с помощью коэффициентов влияния
3.3 Выбор условий анализа и метрологические характеристики методики
3.4 Выводы
Глава ІУ. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РСМА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИК АНАЛИЗА
4.1 Программа расчета состава образцов методом Монте-Карло
4.2 Программа расчета состава вещества с помощью
метода оС-коррекции
4.3 Вычисление результатов количественного электрон-нозондового микроанализа Z/IF-:методом
4.3.1 Упрощенное выражение для расчета фактора обратного рассеяния электронов
4.3.2 Изучение условий сходимости системы уравнений, решаемой методом последовательных приближений
4.3.3 Алгоритм и программа расчета состава вещества
на ЭВМ большой и средней мощности
4.3.4 Использование ЭВМ малой мощности для обработки результатов РСМА
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы.В настоящее время эентгеноспектральный микроанализ (РСМА) является одним из основных аналитических методов для исследования состава мелких зерен динералов непосредственно в природных ассоциациях. Изучение состава вещества в микрообъемах имеет большое значение для решения генетических вопросов, выяснения физико-химических условий мине-ралообразования, оценки перспектив поиска полезных ископаемых. В золыпинстве случаев информация, получаемая с помощью электронного зонда недоступна другим аналитическим методам.
Высокие требования к точности определения концентраций элементов при разнообразии химического состава исследуемых объектов выдвигают задачу количественного микроанализа в ряд сложных проблем шалитической химии. Успешное развитие любого инструментального летода анализа, правильность его количественных результатов в значительной мере зависят от точности и полноты описания физичес-шх явлений, лежащих в основе определений. В практике РСМА традиционным является раздельное введение поправок на матричные эффекты, так называемый 2У}р-метод. В каждом конкретном случае формулы, лспользуемые в 1(Г-методах для расчета поправок, содержат параметры, подобранные для определенных экспериментальных условий. Для збъективной оценки результатов необходимо иметь независимый метод /чета эффектов взаимодействия электронов и возбуждаемого ими рентгеновского излучения с веществом. Это особенно важно в связи з тем, что данные РСМА часто (в силу малого объема объекта исследования) невозможно проверить другими аналитическими методами.
Вычислительные особенности методов численного моделирования, зсобенно метода Монте-Карло, позволяют считать их перспективными з точки зрения обеспечения адекватности описания происходящих в
каждого слоя, дает общий вид распределения характеристического рентгеновского излучения по глубине образца.
Значение существенно зависит от толщины элементарного
слоя ДСI. Чтобы оценить влияние дсі, функции распределения рентгеновского излучения по глубине были вычислены для ряда элементов при разных ускоряющих напряжениях и произвольно выбранных значениях ДСІ. Найденные зависимости позволили найти оптимальную величину АСІ, которая определяется через рхтох, соответствующую глубине образования максимального рентгеновского излучения. Результаты расчета рхтах для широкого диапазона ускоряющих напряжений и атомных номеров приведены в табл. 2.
По данным таблицы глубина, соответствующая максимуму распределения Щрх), аппроксимирована функцией
ох = а(и-{)^ у^тах и1М 11 »
где а и оС-коэффициенты, вычисленные методом наименьших квадратов
и для К- и І, -серий, соответственно, равны
а ; 0С = 5,85-£~0'''5;
а =2,2524’5!'ІО’12-§ ; I =3,58-1те.
Оптимальной принята величина элементарного слоя, равная одной пятой значения рхтох.
В силу того, что экспериментальная проверка сложных объектов невозможна, схема моделирования, используемая далее для расчета Р(р%) смесей, проверена на чистых элементах. На рис. 6 приведены результаты расчета Р(рх) ДЛЯ М К*-, СиКсС-, Іиісі-излучений в чистых металлах при ускоряющем потенциале, равном 29 кВ. Проведено сопоставление расчетных кривых с экспериментом Кастена-Дескампса /31/. Результаты согласуются в пределах погрешности эксперимента.