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熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法对陶瓷材料中多种元素的测试

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光谱学与光谱分析 2025年第3期45卷 700-705页

作者：倪子月刘明博郑琪胡学强岳元博杨博赞范真李程钢研纳克检测技术股份有限公司北京100094

陶瓷材料的化学组分直接影响其性能,而陶瓷原料矿物组成多样,应用X射线荧光光谱法直接对压片样品测试,基体影响较大。应用熔片法对多种类型陶瓷材料熔融制样,探讨烧失量对样片中元素含量的准确校正方法,分析不同稀释比和不同取样方式对... 详细信息

陶瓷材料的化学组分直接影响其性能,而陶瓷原料矿物组成多样,应用X射线荧光光谱法直接对压片样品测试,基体影响较大。应用熔片法对多种类型陶瓷材料熔融制样,探讨烧失量对样片中元素含量的准确校正方法,分析不同稀释比和不同取样方式对浓度的影响,研究波长色散X射线荧光光谱法对多种基体中多组分的测试,并应用验证组对工作曲线进行验证。样品前处理时,对烧失量准确测量,可以精准校正样片中待测元素的含量,分别在烧失前称重和烧失后称重两种情况下,探讨烧失量的校正公式。对熔融样片不进行校正时,烧失前称量带来的误差显著低于烧失后,在样品稀释比分别为1∶10和1∶20时,50%的烧失量仅带来0.43%和0.12%的相对误差。通过采用稀释比为1∶20进行制样,应用估计标准误差对工作曲线的改善进行评估,校正烧失量后,各组分的线性决定系数基本超过0.99,同时应用验证组进行测试,对方法的正确度进行验证。

关键词：波长色散X射线荧光光谱法陶瓷材料熔融制样

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ICP-MS离轴传输透镜的仿真与优化设计

光谱学与光谱分析 2025年第3期45卷 808-815页

作者：李凯王雷王海舟王立平方哲王超刚潘高阳钢铁研究总院有限公司北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司北京100081

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以其灵敏度高、检出限低等优点,是痕量元素强有力的分析手段之一。在ICP-MS仪器设计中,如何将待分析物的离子束有效引入后级质量分析器系统是一大难点。为了实现离子束的高效传输,离子束进入偏转透镜后... 详细信息

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以其灵敏度高、检出限低等优点,是痕量元素强有力的分析手段之一。在ICP-MS仪器设计中,如何将待分析物的离子束有效引入后级质量分析器系统是一大难点。为了实现离子束的高效传输,离子束进入偏转透镜后应有较小的角度发散和能量发散,并尽可能平行射出,即在垂直方向的速度尽量为0;同时为了最大程度去除中性粒子和光子,降低背景噪声,应使垂直方向的偏转位移较大。借鉴电子光学中的静电场理论,从离子在静电场中的运动过程出发,对离子在一种偏振悬挂式离轴偏转透镜中的运动过程进行理论推导并建立模型;通过SIMION仿真软件,分别对代表低、中、高质量数的Li、In、U离子束在此偏转透镜系统中的运动进行模拟仿真,考察了电场参数加速电压U_(a)、偏转电压U_(1)、偏转电压U_(2)和机械参数L2对离子束传输的影响,该影响包括离子偏转位移s y、垂直方向速度V′y和离子通过率;结合仿真结果和设计要求给出该离轴偏转透镜的关键电场参数值和机械参数优化设计方案;根据优化设计方案,将三种设计尺寸的偏转透镜系统应用于ICP-MS仪器中,进行了背景噪声和灵敏度的对比测试以验证模拟仿真可靠性。实验结果表明,借助仿真优化后的透镜结构,背景噪声和灵敏度有明显提升,尤其是低质量数提升更为明显,背景噪声降低了约2倍,灵敏度提升了约4倍。虽然模拟仿真与实际结果有一定的误差,而整体的趋势正确,能够为实际偏转透镜系统的结构设计和电气参数优化提供指导。

关键词：电感耦合等离子体质谱仪偏转透镜 SIMION软件模拟仿真

关于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在科学、技术、产品、应用方面的思考

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中国无机分析化学 2025年第3期15卷 382-388页

作者：赵英飞王小龙李凯方哲王雷李宏伟沈学静钢研纳克检测技术股份有限公司北京100094

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法是一种高灵敏度的分析技术,广泛应用于地质、环境、生物、医药、半导体等领域的元素分析。ICP-MS仪器设备的研究、开发、制造和应用涉及电磁学、电学、化学、机械、材料、真空等多学科、多领域的科学和技... 详细信息

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法是一种高灵敏度的分析技术,广泛应用于地质、环境、生物、医药、半导体等领域的元素分析。ICP-MS仪器设备的研究、开发、制造和应用涉及电磁学、电学、化学、机械、材料、真空等多学科、多领域的科学和技术,对ICP-MS涉及的科学原理、技术系统,以及产品工程化和应用开发考虑的因素进行概述,最后说明产品开发应系统性地考虑科学、技术、产品和应用的相互关系,提出了ICP-MS技术创新思路和发展方向。

关键词： ICP-MS 工程开发系统性开发

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电感耦合等离子体发射光谱与质谱分析技术与应用研究进展

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中国无机分析化学 2025年

作者：冯先进郑国经北矿检测技术股份有限公司北京首钢冶金研究院

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔... 详细信息

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔源性而被各个领域的标准分析方法所采纳，ICP-OES/MS分析方法在标准化方面得到了较快发展。对近年来ICP-OES仪器的现状、分析功能的发展及其应用上的进展进行综述，对ICP-MS分析技术的发展、四极杆电感耦合等离子体质谱分析(ICP-QMS)仪器的进展以及在纳米颗粒分析、生物化学、形态分析、地质年代学等领域中应用的进展进行评述。ICP-OES/MS作为无机元素分析强有力的实用工具，必将在材料研制、工业检测、食品安全、环境监测、医疗卫生防控、石油化工、新能源等行业中，成为无机元素分析测定的主要手段。

关键词：电感耦合等离子体发射光谱电感耦合等离子体质谱微型化智能化串联四极杆质谱

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矿用聚氨酯注浆材料反应热控制技术研究进展

化工进展 2025年第1期44卷 319-328页

作者：耿乾浩徐晓云李冰晶上海煤科检测技术有限公司上海201401 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司北京100013

针对目前矿用聚氨酯注浆材料在工程应用中潜在的反应热失控隐患问题,探索创新高效的聚氨酯材料改性技术具有重大的现实意义。本文分析了引发聚氨酯注浆材料反应热失控的原因,重点阐述了聚氨酯材料的本征性能缺陷,如固化反应放热量大、... 详细信息

针对目前矿用聚氨酯注浆材料在工程应用中潜在的反应热失控隐患问题,探索创新高效的聚氨酯材料改性技术具有重大的现实意义。本文分析了引发聚氨酯注浆材料反应热失控的原因,重点阐述了聚氨酯材料的本征性能缺陷,如固化反应放热量大、体系蓄热温度高以及阻燃性能差等内在因素,同时对环境、制度和人员等外在因素也进行了介绍。聚焦引发反应热失控的内在因素,综述了近年来国内外研究者围绕聚氨酯材料反应放热控制、体系蓄热温度控制和阻燃性能改性等领域取得的研究进展。最后围绕聚氨酯材料改性方法创新和产品安全准入制度管理两个方面进行总结,并结合目前材料改性研究存在的技术问题,对深化矿用聚氨酯注浆材料在煤矿井下的安全和绿色环保应用进行了合理的展望。

关键词：矿用注浆材料聚氨酯反应热阻燃性能导热性能

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X射线荧光光谱结合MLP-DNN实现化妆品纸质包装盒快速分类

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激光与光电子学进展 2025年

作者：马星煜胡晓光姜红胡保发王昰鉴满吉中国人民公安大学侦查学院万子健检测技术(北京)有限公司司法鉴定中心北京华仪宏盛技术有限公司

为实现对公安实战中常见化妆品纸质包装盒的快速分类与鉴定，提出了一种基于X射线荧光光谱（XRF）结合深度学习算法的包装材料识别方法。首先，采用XRF技术对61个不同品牌的化妆品纸质包装盒样本进行无损检测，分析其元素成分，并基于... 详细信息

为实现对公安实战中常见化妆品纸质包装盒的快速分类与鉴定，提出了一种基于X射线荧光光谱（XRF）结合深度学习算法的包装材料识别方法。首先，采用XRF技术对61个不同品牌的化妆品纸质包装盒样本进行无损检测，分析其元素成分，并基于主要特征元素进行人工分类。随后，分别构建随机森林、MLP（多层感知器）、DNN（深度神经网络）以及MLP-DNN混合模型，随机选取80%的样本作为训练集进行模型训练，20%的样本作为测试集进行验证，系统评估各模型在分类任务中的效果，并通过交叉验证检验分类性能。实验结果显示，MLP-DNN模型在测试集上的分类准确率达89.5%，显著优于随机森林（85%）、MLP(68%)和DNN(74%)，表明其在复杂样本分类中的优越性，为公安物证快速鉴定提供了更为高效的技术支持。

关键词： X射线荧光光谱系统聚类多层感知机深度神经网络

基于多无人机协同测绘技术的山区地表覆被变化成像分析

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物探化探计算技术 2025年第1期47卷 132-140页

作者：董洁段丁丁宋博王兴中北京建业通工程检测技术有限公司北京102627

为了准确监测当前地表覆被情况,全面可靠地分析山区多种地表覆被类型的面积变化,以某省中的某山区作为研究区域,提出基于多无人机协同测绘技术的山区地表覆被变化成像分析方法。结合该研究区域的地形、地势情况,采用人工势场法构建多无... 详细信息

为了准确监测当前地表覆被情况,全面可靠地分析山区多种地表覆被类型的面积变化,以某省中的某山区作为研究区域,提出基于多无人机协同测绘技术的山区地表覆被变化成像分析方法。结合该研究区域的地形、地势情况,采用人工势场法构建多无人机协同测绘航迹规划模型,完成其地表覆被影像测绘,获取准确的遥感测绘监测结果;利用最大类间方差方法,获取该影像中的变化像元和非变化像元的最优阈值,以此确定地表覆被的变化情况。分析结果显示:该方法可保证多无人机的航行时间误差均在1s内;无人机之间的距离均大于2.5m;能够依据测绘区域情况,完成无人机的协同航迹规划;测绘影像的信息熵均在6.8以上,质量较好,可以准确监测当前地表覆被情况,从而全面呈现山区耕地、林地、草地、湿地、水体、人造地表、未利用地多种地表覆被类型的变化情况,且与区域发展规划一致,可靠性较强。

关键词：多无人机协同测绘技术山区地表覆被变化成像分析

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微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定奥美沙坦酯氢氯噻嗪片中7种有毒有害元素

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中国无机分析化学 2025年第3期15卷 346-352页

作者：杨斐冯先进史烨弘韩鹏程李华昌北矿检测技术股份有限公司北京102628 金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室北京102628

药物中有毒有害元素的残留危害人类身体健康。复方降压药-奥美沙坦酯氢氯噻嗪片的主成分是奥美沙坦酯(C_(29)H_(30)N_(6)O_(6))和氢氯噻嗪(C_(7)H_(8)ClN_(3)O_(4)S_(2)),是一种常用的有效血压控制复方制剂,其中有毒有害元素含量的准确... 详细信息

药物中有毒有害元素的残留危害人类身体健康。复方降压药-奥美沙坦酯氢氯噻嗪片的主成分是奥美沙坦酯(C_(29)H_(30)N_(6)O_(6))和氢氯噻嗪(C_(7)H_(8)ClN_(3)O_(4)S_(2)),是一种常用的有效血压控制复方制剂,其中有毒有害元素含量的准确测定在质量控制中不可或缺。国际协调理事会(ICH)指导原则Q3D(R2)及USP(美国药典)均对对人体有毒有害的元素控制提出了非常明确和严格的限度要求,虽然中国药典(2020年版)和USP(美国药典)给出了杂质元素测定的方法通则,但未给出具体的测定方法。采用微波消解仪和电感耦合等离子体发射光谱仪,建立了一种快速、准确测定奥美沙坦酯氢氯噻嗪片中7种有毒有害元素的方法。结果表明,各元素的线性回归方程的相关系数均大于0.9998;方法检出限为0.02~1.13μg/g,定量限为0.06~3.79μg/g;相对标准偏差(RSD,n=6)为0.40%~6.8%;加标回收率为Cd 96.2%~101%、Pb 93.3%~95.1%、As 96.0%~98.8%、Hg 88.2%~91.0%、Co 91.3%~96.2%、V 102%、Ni 97.7%~98.8%,结果满意。

关键词：微波消解 ICP-OES 奥美沙坦酯氢氯噻嗪片有毒有害元素分析检测

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磁场增强型高通量辉光放电溅射源的设计与研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 410-419页

作者：沈懿璇万真真余兴王海舟王永清朱一妃刘少锋北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 金属材料表征北京市重点实验室钢研纳克检测技术股份有限公司北京100081 河北大学电子信息工程学院河北保定071002 钢铁研究总院有限公司北京100081

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴... 详细信息

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴露出真实显微组织的样品送至多种分析仪器中进行成分、性能、组织结构的分析,从而作为金属材料的高通量表征样品前处理环节的关键设备。在传统Grimm型辉光溅射源的基础上,本研究搭建了一种专为高通量实验设计的辉光放电溅射系统,该系统将辉光溅射尺度由mm级扩展至cm级,同时实验发现了大尺寸溅射会导致辉光放电强度及溅射速率降低这一现象。针对这一现象,结合通过COMSOL Multiphysics仿真计算的辉光放电电子运动轨迹、电子密度以及化学反应速率等结果,该研究提出了一种通过施加扫描磁场来增强辉光放电光谱(GD-OES)强度以及溅射速率的方法。实验选用T2紫铜样品来探究扫描磁场的增强效果,结果表明,应用扫描磁场增强装置可获得更强的光谱信号强度及更快的溅射速率。在保持放电电压和电流不变的前提下,Mo、Cu元素的光谱强度分别增至无磁场时的1.43~11.97倍和1.13~26.50倍。其中,Mo元素光谱强度最大值可达53421 Cts,Cu元素光谱强度最大值可达76948 Cts,分别是无磁场时的6.86倍、4.32倍。此外,该方法可以显著地提高溅射速率,当阳极筒孔径为?15 mm时,T2紫铜样品的溅射速率提高了4.35倍,最高可达2662.09 nm·min^(-1)。使用白光干涉仪和金相显微镜对溅射坑表面的平整度和显微组织图像进行了采集,结果显示磁场引入对溅射坑表面粗糙度未产生显著影响,同时能清晰地呈现样品的真实显微组织特征。综上,实验结果证实,应用扫描磁场增强装置可在确保溅射平整度不受影响的前提下,实现光谱信号强度和溅射速率的提升,为解决大尺寸溅射引起的低溅射速率问题提供了新方法。

关键词：高通量实验磁场光谱增强辉光放电光谱溅射