臺式X熒光光譜儀借助X射線實現(xiàn)無損檢測,其樣品放置區(qū)域覆蓋著麥拉膜,這使得固體、粉末、液體等各類樣品置于其上即可直接檢測。不過,并非所有固體都能直接進行檢測,像表面存在污染、材料分布不均的樣品,就需先開展制樣處理。
在X熒光光譜儀固體樣品檢測方面,存在一些天然的局限性。通常,各類添加法難以應用于固體樣品,例如標準添加(或稀釋)法、低(或高)吸收稀釋法、內(nèi)標法等。只有當所有樣品中本身含有恰當且一定濃度的內(nèi)標元素時,前兩種方法才具備可行性。而且,固體樣品無法進行化學濃縮與分離操作。同時,其表面結(jié)構(gòu)和成分往往難以達成一致,可能難以獲取現(xiàn)成的標準樣品,人工合成又面臨諸多困難。

對于固體樣品的制樣,有多種途徑。既可以使用未加工或經(jīng)加工的大塊材料、原材料,像生鐵、鋼錠等來制取;也能把熔爐的熔融物直接澆鑄到小模子中,為防止緩慢冷卻時出現(xiàn)成分偏析,需采用激冷方式。經(jīng)拋光的原材料,或者經(jīng)砂輪磨打的表面,一般能達到檢測要求,但后者仍需進一步拋光,以此降低表面粗糙度,去除加工損傷以及沒有代表性的表面層。拋光方法多樣,可先進行帶式磨削,再用拋光器拋光,且砂紙粒度要依次由粗變細;也可用車床、銑床或刨床進行加工。處理薄板和箔時,要格外小心,確保表面不出現(xiàn)翹曲、皺紋和折痕,還要注意避免照射時間過長導致受熱變形,必要時需襯上剛性支撐物或?qū)⑵湔吃谝黄稹?/p>

在制備固體樣品時,還有一些要點需留意。樣品的分析面不能存在氣孔、析出物和多孔質(zhì)現(xiàn)象;要防止偏析,這涉及合金的組成和密度、鑄模的材料形狀和厚度、合金熔化溫度、澆鑄溫度以及樣品冷卻速度等諸多因素;同時,要保證樣品冷卻速度一致,因為冷卻速度不同會影響X射線強度,尤其是含C量高的鋼鐵樣品,對輕元素和形成碳化物的元素分析影響較大,制作校準曲線和分析樣品的熱處理過程應保持一致。