摘要 本工作與北京房山區(qū)環(huán)保局合作，在良鄉(xiāng)府前廣場和附屬中學(xué)設(shè)立兩個采 樣點，使用g e n t 二級級聯(lián)采樣器采集粗顆粒物( p m i o - - p m 2 5 ) 和細顆粒物 ( p m 2 5 ) 大氣顆粒物( a p m ) 樣品，共分析2 0 0 5 年3 月至2 0 0 5 年9 月期間收 集的樣品1 0 0 余件。使用中子活化分析( n a a ) ，結(jié)合本實驗室建立的k 。法一相對 法兼容軟件共測定了多達4 0 個元素的含量。同時對2 0 0 4 年1 0 0 余件樣品的數(shù) 據(jù)進行了處理，得出采樣期間府前廣場租顆粒物和細顆粒物的平均體積濃度分 別為8 0 ug m 3 和4 2 3 l lg m 3 ，附屬中學(xué)粗顆粒物和細顆粒物的平均體積濃度分 別為1 0 8 1l ig m 3 和4 7 1pg 一，研究了良鄉(xiāng)兩采樣點污染物不同季節(jié)的特征， 描述了顆粒物污染在各季節(jié)的不同特點，以及由特征污染元素的規(guī)律變化所反 映的排放源的季節(jié)變化規(guī)律。另外，對北京良鄉(xiāng)這兩個站點近兩年來大氣污染 變化趨勢的分析表明，府前廣場顆粒物的體積濃度呈下降趨勢，而附屬中學(xué)顆 粒物的體積濃度呈上升趨勢，顯示了生活區(qū)環(huán)境治理的迫切性。此外，結(jié)合特 殊氣象條件，解釋了特殊污染元素a g 的異常來源，也將兩年期間a g 的變化趨 勢作了對比。 通過對兩個地點多組樣品的系統(tǒng)分析，揭示了北京良鄉(xiāng)兩采樣點的a p m 特 征、元素富集程度以及兩地污染源類型。采用富集因子分析、元素關(guān)聯(lián)以及時 間趨勢分析等現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法對北京良鄉(xiāng)大氣顆粒物污染進行了源解析研 究，得出良鄉(xiāng)大氣顆粒物污染主要是揚塵、土壤等地殼源，其次來自于冶金、 燃料燃燒或垃圾焚燒等，兩采樣點污染類型基本類似，只是富集程度有所差異。 關(guān)鍵詞：大氣顆粒物，中子活化分析，富集因子分析，元素關(guān)聯(lián) a b s t r a c t t h i sw o r kc o o p e r a t e dw i t he n v i r o n m e n ts a f e g u a r db u r e a uo ff a n g s h a nd i s t r i c t o fb e r i n g t w os a m p l i n gs i t e sw e r es e ta tf uq i a ng u a n gc h a n ga n df us h u z h o n g x u e t h e g e n ts t a c k e d f i l t e r u n i t ( s f u ) w a su s e dt oc o l l e c t f i n e ( d i a m e t e r 9 0 ) 校正是 可靠的。 參量化校正方法為了實現(xiàn)對參量法的校正，倪邦發(fā)( 1 9 9 7 ) 等建立了基 于z w e i f e l 方程( 式2 - 6 ) 的子程序洶“。 f = i 【0 9 2 3 + h ( 寺】國 ( 2 6 ) 其中，z - 二 l t 一片狀樣品厚度，c m ， r - 砉m 刪加砉魯 n i 元素i 的密度，c m - 3 ： a i 元素i 的熱中子吸收截面，c m 2 ； c i 元素i 的濃度； a i 元素i 的原子質(zhì)量，g ； d _ i 樣品的表觀密度，g c r i i - 3 。 將待測樣品中各組成元素( 重點是中子吸收截面大或含量高的元素) 的有關(guān) 參數(shù)輸入n f s s 。輸出f 值大于0 9 9 時，自屏蔽可以忽略；0 9 9 ) f ) 0 9 時，f 可用于自屏蔽效應(yīng)校正；f ( o 9 對則應(yīng)考慮周密的f 實測方案，或放棄r e n a a ， 交由其它方法分析。 2 ) 非1 v 分析反應(yīng)的l ( o 化?！?k o 法的基礎(chǔ)是對1 v ( n ，y ) 反應(yīng)建立的h o g d a h l 約定，即：0 。h = o 。故 該法原則上只適用于1 v 分析反應(yīng)。非1 v 反應(yīng)”1 e u ，“l(fā) u ，”1 i r ( n ，y ) 分別是e u 、 l u 和i r 的最常用( 靈敏度最高) 的分析反應(yīng)。這三種元素中，兩個為稀土， 一個為鉑族元素，均為地球、宇宙和材料科學(xué)中的重要元素，有必要實現(xiàn)參量 化。 對于非1 v 反應(yīng)，h o g d a h l 約定應(yīng)以普適的w e s t c o t t 約定代替，其中 0n = g ( t n ) oo 。g 是中予溫度t n 的函數(shù)。上述三個反應(yīng)的理論g ( t n ) 列于表2 - 1 。 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 表2 - 1 三個非t v 反應(yīng)的理論g ( t n ) i n ， 4 0 6 0 8 0 1 0 0 “e l l ( n ，y ) 1 0 8 8 3 0 8 6 50 8 4 90 8 3 4 1 7 6 l 札( n ，y ) 1 ”l u 1 8 31 9 72 1 02 2 4 1 9 1 h 也d 1 1 0 3 51 0 3 71 0 4 01 0 4 2 由表2 - 1 可見，在特定的照射條件下，可保持t n 在狹窄范圍內(nèi)變化 ( a t n 一5 一l o ) ，從而可以測定此條件下的“工作k ”。 為了使得計算更加準確。迸一步在”裂變干擾m 1 、堆快中子裂變干擾。”、 級聯(lián)符合效應(yīng)1 進行了參量法校正，并且進行了全能峰效率的參量法幾何歸一 3 3 】 2 1 2 n a a 的特長及局限性 2 1 2 1 堆中予活化分析可以分析哪些樣品? 原則上，堆中子活化分析可以分析任何樣品，固體、液體或氣體。唯一的 限制是，樣品的輻照不能違犯反應(yīng)堆的安全條例。這就是說，照射過程中產(chǎn)生 高壓氣體以至逸出照射容器或造成容器變形的不穩(wěn)定物質(zhì)是不能直接照射的。 不過，近年來已經(jīng)發(fā)展了多種照前樣品處理技術(shù)，可以將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于 反應(yīng)堆照射的形式。比如，灰化( 高溫灰化爐或低溫等離子體灰化裝置) 和冷 凍干燥等方法可以將有機和含水樣品無機化和固體化，從而適于反應(yīng)堆照射。 所以，r e n a a 對樣品的物理和化學(xué)形態(tài)幾乎沒有限制。 r e n a a 對樣品量亦有極寬的適用范圍，從幾個嶇( 如4 p g 地質(zhì)微粒中3 2 種 元素的測定) 至5 0 k g 。 2 1 2 2 堆中予活化分析可以測定哪些元素? 目前已知的1 1 4 種元素中，3 1 種是人工合成的，它們都是放射性元素，無 需活化即可分析。另外8 3 種元素( z = 1 8 3 ，除去4 葉c 和“p i ，加上”t h 和9 2 u ) 是天然存在的，其中7 7 種元素原則上可以用r e n a a 測定( h 、h e 、b e 、c 、n 和 n e 不能用通常的r e n a a 測定) 。若測量手段只限于現(xiàn)代y 能譜學(xué)，則可測定元素 減為7 3 種( l i 、b 、p 、和b i 只生成純母放射核) 。實際上，通常用r e n a a 測定 的元素為4 0 至6 0 種。r e n a a 適用的元素范圍示于圖2 - 2 。 1 4 第2 耄孛子透恁分輯磷寵及蒺巍a 糯騷究孛的盔矮 陽2 - 2r e 黻 適帶的元素范圍 2 1 。2 3 這些元素的捧溯極限是多少? 速是綴難蓑攀璉隧昝煞。囂堯各元素懿搽濺極限不僅取決予反應(yīng)難豹爨射 條傳( 單、t t 、t t ) ，溺爨條籜( e 、t 。、本底水平) ，待囂元素匏瓣商核性質(zhì)( a 、 t 、e 、y ) ，而且與樣品中獲存元素活化詹產(chǎn)嫩的射線干擾程魔密切相關(guān)。一般 的說，對于有利的基體( 如高純硅) ，在目前可以得到的最有利的照射和測量條 件下，約6 0 種元素的儀器分析( i n a a ) 探測極限為1 0 1 9 ( 對f e 、n i 、z r 等) 至 l o 。3 9 ( 瓣a u 、s c 、i r 等) 。表2 - 2 繪出了羯鰓猿分板魏一個典型豹搽濺極限表。 r e n a a 與其它痰塞努耩襲來饒嬡鑫瓣魄較已在誨多文章串譯逑。一簸說來， r e n a a 有較低韻探鍘檄戳、較高的選擇性、較高的精密度和準確度，普遍適用 于備淡物質(zhì)和較寬的樣黼最范圍，以及非破壞多元素同時分析能力。相對低的 待測咒素污染和丟失問麟是活化分析所獨具的可貴優(yōu)點。 爨一方匿，r e n a a 爨鬃鵑設(shè)備和技術(shù)( 發(fā)疲壤，放射性操佟斡設(shè)施，核辯學(xué) 黧談秘技零等) 決定了意滾羧廣泛警疑。蘧磐，孩粒子轟擊毅交了攆箍孛元素霾 青的化學(xué)結(jié)合形式，所以，單純的r e n a a ( 以及任何活億分析) 不能進行元素 化學(xué)種態(tài)分析。放射性焱交的本質(zhì)決定了通常活化樣品要經(jīng)過一段時間的“冷 卻”( 衰變) 方可測量，r e n a a 不是“即答性”的分析方法。 練上，n a a 具備如下的一般性特長： 1 ) 寒靈鹱疫( 1 0 k l f f 8 9 ) 2 ) 非破棼、擺對熬體無關(guān)性 3 ) 多元素( 原則上蠕7 0 個元素，實際4 0 5 0 個元素) 4 ) 高準確度 s ) 寬的樣品種類與取櫸量范圍 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 ) 待測元素的相對低污染，低丟失概率 7 ) 自動化 其中，r e n a a 的高靈敏度( 粒徑小于2 5um 的a p m 樣品量常少于1 0 0 “g ) 、 多元素( 典型的測定4 0 5 0 種元素) 和非破壞( a p m 樣品中常含有極難溶解的顆 粒) 特點，很好地滿足了分粒徑a p m 多元素分析的要求 表2 _ 2 高純硅的典型探測極限b ，1o 1 2 9 元素l d 元素k元素l d元素i d n a5 咖 s c2 0 t e 4 0 t m3 0 k1 5 0 0 0 b f 2 4i 8 x 1 0 4 y b 2 c a i x l 0 5 r b1 0 0 c s5l u0 4 s c0 3s f1 湖b a6 h f3 甄3 0y2 x 1 0 l a1 5n5 c r 2 0 2 l1 5 c e9w1 5 b i n 1 5 x 1 0 5 b l b l _ 5 x 1 0 5 p r6 0 l k3 f e3 0 0 0m o6 0n d1 0 0o s 7 c o5r u1 5s m0 3h0 0 4 n i1 5 0 dp d6 e uo - 7 p t 柏 c u2 5 0 a g 3 0 g d 6 0 a u0 5 z n1 5 0c d1 5 01 bl l i g 6 0 a1 5i n4 0 d y 3 x i 0 6 t i 3 x i 0 4 g el x i 0 4s n舢h o3 0n2 a s2 4 s b 7e r4 0 0 v1 0 2 1 3 a p m 的n a a 研究舉倒 在遠離工業(yè)排放源的偏遠地區(qū)一典型的如南北極一收集的氣溶膠樣品可以很 好地研究全球溫室效應(yīng)、人類活動與自然排放的大氣顆粒物對全球大氣的影響 等地球化學(xué)演變過程。因為這些氣溶膠水平相當(dāng)?shù)?，所以中子活化分析便成?必不可少的分析手段。 1 ) l o u r e i o ra 用中予活化分析測定了收集于南極的大氣顆粒物微孔膜樣品 中的1 5 個元素，結(jié)合主成份因子分析得出三個因子。第一組代表海洋來源，包 括n a 、c 1 和b r 。第二組是a l 、s c 、v 、f e 等地殼元素，毫無疑問代表地殼來 源。第三組則是排放源不明的元素z n 、s b 和a u 。另有5 個元素未被模型歸類 第2 章中子活化分析研究及其在h p m 研究中的應(yīng)用 入有效因子，它們是m n 、c a 、k 、t h 和l a 。 2 ) p e r e i r a 用n 從測定了采自南極半島地區(qū)舍得蘭群島喬治島的氣溶膠樣 品，分析了n a 、c 1 、a 1 、m n 、v 、c a 、k 、f e 、z n 、b r 、l a 、s b 、a u 、s c 等元素 含量。發(fā)現(xiàn)氣溶膠樣品中的海鹽無機成份n a 和c 1 的比率與海水相同，而同源 的k 、c a 、b r 的比率與海水中不同，說明它們還有其它來源。痕量元素z n 和 s b 則隨季節(jié)變化在冬季達到極小值。 3 ) l a n d s b e r g e r “”結(jié)合超熱中子活化分析，報告了加拿大南極站采自1 9 8 7 至 1 9 9 2 年問氣溶膠樣品中的a s 、s b 、i n 、m n 、v 元素濃度隨季節(jié)而變化，富集因 子分析表明a s 和s b 元素濃度在冬季偏高。對s b 、i n 、m n 的潛在源貢獻( p s c f ) 分析表明這些氣溶膠很可能來自歐洲和亞洲地區(qū)。對遠距離排放源有重要示蹤 意義的元素是s b 、a s 、i n 、m n 、s e 、v 和z n ，其中i n 和a s 是非常好的有色金 屬冶煉廠示蹤劑，l a n d s b e r g e r 探討了對沉積在w h a t m a n4 1 采樣器上的上述元 素的改進測量方法。 4 ) h a c i s a l i h o g l u 恤1 收集了黑海地區(qū)氣溶膠樣品用以研究歐洲地區(qū)人為排放源 的污染水平及成份。同時研究了氣溶膠的自然成份，特別是撒哈拉地區(qū)沙塵暴 對歐洲的影響。用n a b 共測定了n a 、m g 、a l 、c 1 、k 、c a 、s c 、t i 、v 、c r 、m n 、 f e 、c o 、n i 、c u 、z n 、a s 、s b 、s e 、b r 、r b 、i 、c s 、b a 、l a 、h f 、w 、a u 、c e 、 n d 、s m 、e u 、g d 、y b 和t h 3 5 個元素。p b 由a a s 測定，s 0 4 2 _ 和n 0 3 一由i c 測定。 利用富集因子分析和主成份分析揭示了5 個攤放源：她殼，海洋和3 個人為排 放源。其中一個確認來自于當(dāng)?shù)氐囊粋€鋼鐵廠。 5 ) j o h ne ta l 哺1 用受體模型分析了位予倫敦中心的全國監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)p m i o 濃度以 確定針對p l l l 0 英國空氣質(zhì)量控制標(biāo)準。 6 ) s l a n d s b e r g e 等刪，使用n a a - 康普頓抑制法監(jiān)測了北冰洋大氣顆粒物中的 鹵素含量。 7 ) 朱坦“”對秦皇島海港地區(qū)和山海關(guān)地區(qū)的顆粒物總含量來源進行了定性識 別和定量解析。 8 ) 戴樹枝對天津市大氣顆粒物的粗顆粒物成分進行了主要成分譜研究。 9 ) 曹雷等“1 使用n a a 對北京市車公莊a p m 的粗顆粒物和細顆粒物元素成分進 行了測定，使用多種數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對a p i l 來源進行了分類。 1 0 ) 劉立坤等嘲使用n 從對北京市車公莊和良鄉(xiāng)兩地的a p m 中粗顆粒物和細顆 粒物元素成分進行了測定，分析了a p m 來源，比較了北京城鄉(xiāng)污染情況。 從以上的研究和研究結(jié)論可以看出，n 從是理想的適宜于大氣顆粒物多元 素分析的技術(shù)，結(jié)合多元統(tǒng)計分析可得出最符合自然規(guī)律的數(shù)據(jù)解析，很好地 研究人類活動與生態(tài)大氣環(huán)境的交互影響。 1 7 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 2 采樣和i n a a 2 2 1 取樣裝置和原理 取樣裝置是基于慣性沖擊原理的g e n ts f u 級聯(lián)采樣器。其原理圖如圖2 - 3 所示，采樣裝置實物圖如圖2 - 4 所示，采樣器沖擊頭結(jié)構(gòu)圖如圖2 - 5 所示。 圖2 _ 3 級聯(lián)采樣撞擊原理圖 圈2 - 4 采樣裝置外觀圈和采樣器 第2 章中子活化分析研究及其在a p m 研究中的應(yīng)用 w h i t et e f l o nw a s h e rs t a c k e df i l t e rc a s s e t t e p r e - i m p a c t i o np l a t e ( g r e a s e d ) 圖2 - 5g e n t 采樣器沖擊頭結(jié)構(gòu)示意豳 慣性小于一定限值的粒子將隨氣流方向而避開沖擊板，慣性較大的粒子則 撞向沖擊板而停止運動或不再隨正常氣流方向運動。粒子所具有的慣性由泵的 抽氣速率和進氣孔的孔徑大小所決定。傳統(tǒng)的基于此原理的a n d e r s o n 采樣器將 粒徑范圍為0 1 1 0 微米的粒子分為最多至1 3 級，但切割精度并不高。我們所 使用的g e n t 二級采樣器m 1 是比利時g e n t 大學(xué)研制開發(fā)的p m 2 5 p m l o 采樣器， 氣流自圖2 - 3 所示沖擊頭上方進入，被一覆蓋油脂的預(yù)沖擊板阻擋，在1 6 l m i n 的流量下，粒子粒徑大于1 0 微米的被阻擋，在兩級采樣膜上可分別收集到p m i o p m 2 5 和p m 2 5 的顆粒物。本工作中，使用1 8 l r a i n 的采樣起始流量和1 4 l m i n 的采樣終止流量，以得到接近理想的粒經(jīng)切割( 1 0 肛m 和2 5um ) 。在s t a c k e d f i l t e rc a s s e t t e 中的聚碳酸醅核孔膜孔徑分別為0 4pm 和8 “m ，分別實現(xiàn)對 空氣動力學(xué)等效直徑為2 5pm 和2 5 1 0 | im 的大氣顆粒物的收集。濾膜上涂 一層a p e r s o n ，涂層正對粒子流方向以防粒子反彈。 2 2 2 取樣描述 取樣前和取樣后用一個感量為l | lg 的微量電子天平( 塒5 ) 對核孔膜進行 稱重以獲得取樣量。濾膜稱重前需在溫度2 5 5 0 c 和相對濕度5 0 5 的天平室進 行一天的溫度、濕度平衡。 當(dāng)采集每個樣品時，必須同時記錄基本氣象學(xué)數(shù)據(jù)，包括：平均溫度、相 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 對濕度、氣壓、風(fēng)向和風(fēng)速，以及是否在取樣時有沉降現(xiàn)象。取樣、運輸、測 量、數(shù)據(jù)解釋等過程可以由多人完成，但交接要有嚴格的管理，完整的備份資 料，如果沒有全面的質(zhì)控質(zhì)保系統(tǒng)，上述過程建議由一人完成。 采樣有關(guān)參數(shù)的例子示于表2 - 3 。每周采樣兩次。采樣開始的空氣流速為 每分鐘1 8 l m i n 。當(dāng)流速降至1 4 l m i n 時停機。0 4 和8 微米孔徑核孔濾膜上的 典型顆粒物質(zhì)量分別約0 1 i n g 和0 9 m g 。 表2 - 3 取樣參數(shù)舉例 樣品 日期時間天氣、 風(fēng)向溫度相對降水 起始 樣品質(zhì) 流速 編號風(fēng)力( )濕度概率量( m g ) l m i n a l l0 9 ：1 71 81 0 2 0 0 4 0 2 0 9 晴間北轉(zhuǎn) 多云南2 3 82 5 1 0 a s l1 8 ：3 01 40 4 3 9 a l 20 8 ：3 6 1 81 0 4 8 0 4 0 2 1 2 晴轉(zhuǎn)南風(fēng) 6 5 0 4 0 陰i - 2 a s 21 9 ：0 01 4 51 4 3 9 2 2 3 樣品制備、輔照和測量 2 2 3 1 樣品制備 采樣前、后分別稱重核孔濾膜，二者之差為顆粒物重量。所有稱重均在恒 溫、恒濕( 5 0 士5 ) 天平室進行。濾膜樣品封入清潔的聚乙烯袋中( 對短照射) ， 或包入清潔處理過的高純鋁箔中( 對長照射) 。 分析質(zhì)量控制使用基體和待測元素組成盡量匹配的我國一級標(biāo)準物質(zhì) g b w 0 7 3 1 2 ( 水系沉積物) 和美國n i s ts l i m1 6 3 2 a ( 煤飛灰) 。各樣品量約l o o m g 。 2 2 3 2 標(biāo)準制備 本工作使用本實驗室發(fā)展的相對一k 。法綜合的活化分析技術(shù)。兩種獨立的標(biāo) 準化方法同時使用，具有自檢功能，為數(shù)據(jù)可靠性提供了附加保證。 1 ) 相對法標(biāo)準制備 以待測元素的高純金屬、氧化物或硝酸鹽等化合物配制已知濃度的溶液( 稱 之貯備液) ，稀釋至合適濃度( 稱之工作液) ，定量轉(zhuǎn)移到高純的無灰濾紙上， 低溫烘干，以高純鋁蒲包好，即是標(biāo)準。將這些標(biāo)準與待分析樣品在相同條件 下照射和測量，進行各元素測定。 2 ) k 。法標(biāo)準制備 本工作使用了2 0 u m 厚的高純z r 箔( 約2 r a g ) 和f e 絲( 9 9 9 9 ，l l o m g ) 。 第2 章中子活化分析研究及其在a p m 研究中的應(yīng)用 前者用于熱中予注量率比f 測定( “z r - m z r ) ，后者用作比較器。通過k 法計算， 可以得到全部6 8 種現(xiàn)代n a a 可測定元素的標(biāo)準比計數(shù)率。 2 2 3 3 反應(yīng)堆照射 為了得到更加全面的元素信息，對樣品進行了短照射和長照射。 稱重的載顆粒物膜樣品裝入跑兔進行短時間反應(yīng)堆照射。測量后經(jīng)足夠長 時間的衰變，樣品先裝入清潔的塑料袋中，再以丙酮擦洗過的鋁鉑包裝、標(biāo)記 和各種標(biāo)準一起裝入鋁罐中進行長時間照射。 所有照射均在中國原予能科學(xué)研究院的重水反應(yīng)堆上進行。對于短照射， 自制的“跑兔”裝置用于樣品傳送。2 4 8 微克或1 6 9 微克的m n ( 通量比f 已 事先測定為2 0 0 ) 作為比較器與樣品同時照射。對于長照射，將樣品、標(biāo)準、 比較器、通量監(jiān)測器包在一起，密封于照射鋁罐中，在重水反射層低溫孔道照 射1 6 小時，熱中子注量率為3 3 x i 0 1 3 一c m 4 s 。 2 2 3 4 測量 全部照射和測量的典型安排歸納于表2 - 4 。其中，t j 、t d 和t c 分別為照射、 衰變、和測量時間。 表2 - 4 樣品照射一測量綱圖 中予注量率測定元素 t i t dt cs e c n s c 3 0 0 s3 0 0 i l g ，a 1 ，t i ，v ，c u ，s i x l o “2 0 0 s1h r5 0 0 ，i n ，d y ，i ，c l l o h r1 0 0 0 n a , k a s ，a u ，b r ，c a ，m o ，l a ，s m ，職 5d a y 3 0 0 0 y b ，u g a ，c d 3 x l o ”1 6 h r a g ，b a , c e ，c o ，c r ，c s ，e u ，f e ， 2 0d a y4 0 0 0 h g ，h f ，n d ，r b ，s b 。s c ，s e ，s r ， t 8 ，t b ，z n ，n i ，z r ，l u ，t h 活化樣品以c a n b e r r a 高純鍺( h p g e ) y 射線譜僅測量。譜儀由p c a - i i 多 道板，h p g e 探測器和微機組成。譜儀分辨率為1 9 k e v ，相對效率為3 5 。調(diào)整 測量位置，使測量系統(tǒng)死時間小于5 。計算機化全自動測量系統(tǒng)示意見圖2 6 。 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2 - 8 自動化活化分析系統(tǒng)框圖 1 待測樣品陣列；2 轉(zhuǎn)換疊：3 管道累縫：4 壓縮空氣罐 5 1 h 陽e 探測器：5 - 2 樣晶測量終端：6 微機控翩系統(tǒng) 7 1 鉛室：7 _ 2 加重水泥墻：7 - 3 普通墻璧 每次測量的衰變時間、計數(shù)時間和源一探測器距離應(yīng)結(jié)合實驗和經(jīng)驗仔細加 以考慮，以達到最佳分析質(zhì)量。短照第一次測量死時問應(yīng)小于5 ，其他情況下 應(yīng)小于1 0 。如果測量位置不同則應(yīng)進行效率歸一。以下分別是對一次短照、 一次測量和一次長照、兩次測量的最佳衰變時間和源一探測器距離的經(jīng)驗化選擇 原則： 1 ) 短照第一次測量時間應(yīng)在囂a l 的1 7 7 9 k e v 與”的8 4 7 k e y 峰值計數(shù)比約為 0 7 時，如圖2 7 所示。 第2 章中予活化分析研究及其在a p l l 研究中的應(yīng)用 2 ) 長照第一次( 長1 ) 測量時間應(yīng)在“n a 的1 3 6 8 k e y 與”b r 的5 5 4 k e y 峰值計 數(shù)比約為0 5 ，以保證對某些半衰期介于1 5 小時與3 5 5 小時之間的核素如： ”a s ( 5 5 9 k e y ，2 6 3 h r ) ，”7 w ( 6 8 6 k e v ，2 4 9 h r ) 等的準確測定，如圖2 8 所示。 3 ) 長照第二次( 長2 ) 測量可在衰變1 0 至2 0 天后進行，具體時間由長1 的測 量結(jié)果決定。如果半衰期為幾天至十幾天的“中壽命”核素( 如“7 l u ，“7 n d j 舳r b 等) 在長1 測量中己得到理想的結(jié)果，長2 測量可選擇較長的冷卻時間。反 之亦然。如圖2 9 所示。 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 各元素在粗細顆粒物上的平均探測限如表2 - 5 所示，單位為1 0 1 克。 表2 - 5 各元素在粗細顆粒物上的平均探測限1 礦克 粗顆粒物探 細顆粒物探粗顆粒物探細顆粒物探 元素 測限 測限 元素 測限 測限 d y 2 3 l b 0 36 4 5 e - 0 4n d 1 2 6 e - 0 27 0 9 e - 0 3 1 i 1 7 9 e + 0 0 2 0 1 b m lc e 5 6 0 e 0 33 4 8 e - 0 3 s r3 0 2 b _ 0 1 s e 8 9 0 e 0 35 5 5 e - 0 3 l 2 8 2 e 0 27 鰣難0 3 r i g 3 4 6 e - 0 32 0 6 e 0 3 b r 8 0 4 e 也2 0 8 e 也t h8 5 8 聃45 0 7 e 0 4 m g 1 7 3 e + 0 03 6 4 e _ 0 1c r 1 1 0 e 0 26 9 2 e 0 3 m n4 8 2 l h 玨1 3 踟! s a 6 7 8 e 一0 13 9 4 b 由1 m g 6 9 5 e + 1 戢疋棚 8 3 8 8 0 44 3 9 e 0 4 c u9 7 2 e _ 0 18 0 6 e 加1 2z r 5 1 8 聃13 3 2 e - 0 1 i n6 6 1 蝴1 7 5 蝴c s 1 4 6 b m 38 1 5 聃4 v 8 1 2 聃21 7 朔王- 0 3n i2 1 3 e + 0 2 1 2 0 e + 0 2 k2 1 國h o l 5 j 8 e + 0 0n6 6 5 聃43 8 0 e 0 4 c 1 6 1 4 b m l1 - 5 9 e 加l a g 7 3 6 b 母34 3 l 哪 a i 2 踟舊枷1 25 6 5 e 也s c1 o 跳- 0 4 5 9 4 e _ 0 5 c a2 7 4 e + 0 05 6 9 e _ 0 1r b3 1 l 隴 1 8 2 e 加1 2 s4 9 8 e + 0 24 1 6 e + 0 1f e 7 0 7 e 0 14 2 2 e _ o l s m1 6 7 e 0 49 7 6 e 0 5盈3 6 1 眥 2 1 軛- 0 2 m o互3 0 e 0 21 5 3 b 旬2s c 3 7 1 e 塒 l u 2 5 2 e 0 42 3 咂m 4t a6 8 8 e _ 0 44 醴e 加1 4 u 3 8 0 e 0 32 3 羽 0 3c o9 9 t 詎m 4 6 1 4 b 0 幸 c d4 8 7 e 0 26 9 7 i 如2e u 3 1 7 1 b 0 42 3 6 e 加1 4 y b1 3 3 i m 31 _ 1 盈猢3 s b1 0 2 e 0 3 a u3 4 1 娜2 4 1 l 5a s 3 6 5 e - 0 31 - 8 1 e 0 3 b a6 6 6 e - 0 16 3 2 b m l s b8 6 9 e 0 45 7 4 e - 0 4 n d 1 4 7 8 0 11 2 6 e - o lg a 5 3 9 e 也5 7 0 e - 0 2 b r2 - 3 3 b 0 3c a 4 1 7 e + 0 12 螄雹+ 0 1 w5 5 6 砌3 3 2 e 塒 n a6 2 勰0 21 5 7 e 0 2 l a5 9 0 e 0 43 2 9 b m k6 1 4 e + 0 0 1 6 8 e + 0 0 第2 章中子活化分析研究及其在a p m 研究中的應(yīng)用 2 2 3 5 數(shù)據(jù)處理 商品軟件s p a n 用于峰分析。倪邦發(fā)的k o _ 相對法兼容軟件a d v n a a 1 用于元 素含量測定。a d v n a a 可以自動校正核反應(yīng)干擾和g a m m a 能譜干擾，并利用“有 效作用深度原理”，對不同測量位置的效率進行自動歸一。該軟件具有自檢 功能，可以探測并從而消除主要的系統(tǒng)不確定度來源，大大改善了分析的準確 度。 2 2 4 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 本工作的q a q c 由以下幾個方面來保證： 1 ) 利用多重核性質(zhì)所提供的自檢功能，是n a a 的固有特長，如：同一元素的 測量可用不同生成核( 如：“2 s b ，“s b ) 、不同分析線( 如：”s 的6 0 4 k e y ，7 9 5 k e v ) 、 不同照射一測量組合( 如：短照。長照均可測n a ) 來進行自檢，見表2 - 6 。 2 ) 利用廣義k o _ 相對法n a a 提供的附加自撿功能實現(xiàn)兩種互相獨立的標(biāo)準化方 法互校，見表2 - 6 。 3 ) 同時分析用作質(zhì)量控制樣品的有證標(biāo)準物質(zhì)( c r m s ) n i s ts r m1 6 3 3 a ( 煤飛 灰) 和g b w0 7 3 1 2 ( 水系沉積物) 。測定結(jié)果與標(biāo)準( 參考) 在不確定度范圍內(nèi)一 致，證實結(jié)果的可靠性。表2 - 6 表明本工作對n i s ts r m1 6 3 3 a ( 煤飛灰) 的k o 法，相對法測量結(jié)果與認證值參考值在不確定度范圍內(nèi)廣泛一致。 成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 表 6n i s ts r m1 6 3 3 an a a 分析結(jié)果 元素能量k e vk d 法 誤差( )相對法誤差( )標(biāo)準值，參考值 s m1 0 31 5 8 1 11 5 51 o1 6 6 0 1 3 m o1 柏3 5 37 23 3 063 1 3 c e1 4 51 6 31 8 1 1 5 1 6 8 8 1 2 l u 2 0 81 22 61 2 52 41 1 5 0 0 2 u2 7 7 59