對于資源密集型產(chǎn)業(yè),通過對工業(yè)生產(chǎn)過程中物料成分的實時在線分析不僅能切實地提高這些產(chǎn)業(yè)的能源利用率,也可緩解我國日益強(qiáng)化的環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排等方面的壓力,能量色散X射線熒光（X-ray Fluorescence,XRF）分析技術(shù)因其具有實時在線、方便快速、無損測量等優(yōu)點(diǎn)被選擇實現(xiàn)工業(yè)物料實時在線測量。然而,我國工業(yè)物料（如煤炭、水泥等）成分復(fù)雜、形狀多樣,XRF在線分析技術(shù)測量的準(zhǔn)確度受到嚴(yán)重影響。因此,開發(fā)適應(yīng)于復(fù)雜成分顆粒物料的在線測量技術(shù),提升XRF在線分析技術(shù)的測量準(zhǔn)確度是工業(yè)生產(chǎn)中面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題。為解決這一關(guān)鍵技術(shù)難題,需在以下兩個層面形成突破。首先,通過優(yōu)化譜分析方法從根源上克服多元素重疊峰及和峰現(xiàn)象的影響。其次,探究顆粒度效應(yīng)的物理影響機(jī)制,建立修正模型與方法,消除粒徑6mm以內(nèi)物料的顆粒度效應(yīng),提高XRF技術(shù)在線測量準(zhǔn)確度。結(jié)合上述研究思路,本研究圍繞如何克服復(fù)雜成分顆粒物料XRF在線測量中的重疊峰、和峰和顆粒度效應(yīng)的影響,提高XRF在線測量準(zhǔn)確度的技術(shù)難題,采用理論與實驗相結(jié)合的方法以獲得提升在線測量技術(shù)準(zhǔn)確度的科學(xué)方法。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）XRF在線... 

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究目的
        1.1.3 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 在線X射線熒光分析技術(shù)及應(yīng)用
        1.2.2 譜分析方法
        1.2.3 干擾因素
    1.3 本文的主要研究工作
        1.3.1 主要研究內(nèi)容與安排
        1.3.2 主要研究成果
第二章 X熒光分析原理及物理基礎(chǔ)
    2.1 X射線與物質(zhì)相互作用
        2.1.1 光電效應(yīng)
        2.1.2 康普頓散射
        2.1.3 瑞利散射
    2.2 X熒光定性與定量分析原理
        2.2.1 元素特征X熒光能量
        2.2.2 元素定性分析原理
        2.2.3 元素定量分析原理
第三章 XRF在線測量實驗平臺搭建及性能分析
    3.1 XRF在線測量實驗平臺的關(guān)鍵參數(shù)的模擬計算優(yōu)化
        3.1.1 MCNP簡介
        3.1.2 MCNP模擬計算模型
        3.1.3 入射角模擬計算優(yōu)化
        3.1.4 出射角模擬計算優(yōu)化
        3.1.5 源樣距模擬計算優(yōu)化
    3.2 XRF在線測量實驗平臺關(guān)鍵部件
        3.2.1 激發(fā)系統(tǒng)
        3.2.2 探測系統(tǒng)
        3.2.3 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)
        3.2.4 輔助系統(tǒng)
    3.3 XRF在線測量實驗平臺搭建
        3.3.1 在線測量實驗平臺的設(shè)計與搭建
        3.3.2 能量刻度
    3.4 XRF在線實驗平臺關(guān)鍵性能分析
        3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備
        3.4.2 XRF在線測量實驗平臺定量刻度
        3.4.3 XRF在線測量實驗平臺定量測量及檢測限
        3.4.4 XRF在線測量實驗平臺的測量重復(fù)性及準(zhǔn)確度
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于小波分析與X熒光殼層理論重疊峰解析方法的研究
    4.1 常用重疊峰處理方法
        4.1.1 預(yù)先確定譜的干擾因子法
        4.1.2 順序剝譜法
        4.1.3 能譜擬合法
        4.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
    4.2 基于小波分析與X熒光殼層理論的重疊峰解析方法原理
        4.2.1 X熒光殼層理論
        4.2.2 小波分析理論
        4.2.3 解析方法流程
    4.3 基于小波分析與Kβ/Kα、Lβ/Lα的重疊峰解析方法
        4.3.1 As、Hg和 Pb重疊峰
        4.3.2 As、Hg和 Pb標(biāo)準(zhǔn)樣品制備
        4.3.3 小波分析
        4.3.4 As、Hg和 Pb分支比計算
        4.3.5 定量刻度
    4.4 方法驗證與討論
        4.4.1 驗證樣品的制備
        4.4.2 定量分析結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于蒙特卡洛譜庫最小二乘法的解譜方法研究
    5.1 MCLLS解譜方法
    5.2 SDD探測器響應(yīng)函數(shù)
        5.2.1 探測器響應(yīng)函數(shù)比較
        5.2.2 SDD單元素響應(yīng)函數(shù)模型的建立
        5.2.3 單元素響應(yīng)函數(shù)擬合
    5.3 基于蒙特卡洛方法的單元素譜獲取
        5.3.1 MCNP模擬計算單元素能譜
        5.3.2 基于PTRAC的單元素能譜提取
        5.3.3 單元素譜庫的建立
    5.4 MCLLS全譜分析
        5.4.1 LLS簡介
        5.4.2 LLS實驗譜擬合與討論
    5.5 本章小結(jié)
第六章 顆粒度效應(yīng)對XRF在線檢測的影響機(jī)制及修正方法
    6.1 顆粒物料的影響
        6.1.1 顆粒度效應(yīng)
        6.1.2 常用的離線樣品預(yù)處理方法
        6.1.3 XRF在線樣品預(yù)處理法
    6.2 顆粒物料影響測量精度的物理模型與機(jī)制
        6.2.1 XRF熒光分析的物理模型
        6.2.2 顆粒度效應(yīng)對測量模型影響的物理理論推導(dǎo)
    6.3 物理模型驗證
        6.3.1計算方法與實驗
        6.3.2 結(jié)果與討論
    6.4 顆粒度效應(yīng)的距離修正方法
        6.4.1 距離修正方法的推導(dǎo)
        6.4.2 距離修正方法的實現(xiàn)
    6.5 距離修正方法有效性驗證
        6.5.1 不同顆粒度樣品制備
        6.5.2 不同顆粒度樣品測量
        6.5.3 結(jié)果與討論
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 特色及創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄
    附錄1 :元素主要吸收限及特征X射線參數(shù)表
    附錄2 :XRF在線實驗平臺模擬優(yōu)化部分程序
    附錄3 :小波處理背景部分程序


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于RoHS認(rèn)證的X熒光分析技術(shù)實驗研究[D]. 周冬梅.成都理工大學(xué) 2009
[3]單片機(jī)系統(tǒng)X射線劑量增強(qiáng)效應(yīng)研究[D]. 楮忠強(qiáng).中國工程物理研究院 2009
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[5]X射線熒光光譜技術(shù)在燃料油檢測中的應(yīng)用研究[D]. 鄔蓓蕾.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
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[8]CdZnTe探測器在X射線熒光分析中的應(yīng)用研究[D]. 李鋒.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號：3654557