SN/T 5686-2024 进口矿产品现场检测 手持式能量色散X射线荧光光谱法

中华人民共和国出入境检验检疫行业标准
SN/T 5686—2024
ICS 73.060.01
CCS D 04
2024-12-31发布2025-07-01实施
进口矿产品现场检测 手持式能量色散X射 线荧光光谱法
Field inspection of import minerals handheld energy dispersive X-ray
fluorescence spectrometry
中华人民共和国海关总署发 布
开本 880×1230 1/16 印张 1.5 字数 44.5 千字
2025 年7 月第一版 2025 年7 月第一次印刷
印数1—500
书号：155175·1153 定价 24.00 元
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北京中科印刷有限公司印刷
中华人民共和国出入境检验检疫
进口矿产品现场检测 手持式能量色散X 射
线荧光光谱法
行 业 标 准
SN/T 5686—2024
*
北京市朝阳区东四环南路甲1 号（100023）
编辑部：（010）65194242-7530
中国海关出版社有限公司出版发行
I
前　　言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。
本文件起草单位：中华人民共和国天津海关、上海泽权仪器设备有限公司。
本文件主要起草人：李权斌、苏明跃、杨金坤、杨丽飞、孙海龙。

1
进口矿产品现场检测 手持式能量色散X射线荧光光谱法
警告：本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证
符合国家有关法规规定的条件。
1　范围
本文件规定了采用手持能量色散X 射线荧光光谱法现场进行矿产品检测的半定量和矿物鉴别
分析。
本文件适用于以X 射线光管为激发源的手持式能量色散X 射线荧光光谱仪对进口矿产品的现场半
定量和矿物鉴别分析。
本文件适用于指导对进口矿产品的现场原位分析和现场非原位分析。
2　规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适
用于本文件。
GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准
GB/T 31364 能量色散X 射线荧光光谱仪主要性能测试方法
3　术语定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
手持式能量色散X 射线荧光光谱仪 handheld energy dispersive X-ray fluorescence
spectrometer
以较高能量的射线束或粒子流激发试样中多种元素的特征X 射线（即X 荧光），用能量探测器直
接将各元素特征谱进行分辨，并通过多道分析器和数据处理部件对其特征谱数据进行获取和处理，实
现元素定性或半定量分析的手持式仪器。
［来源：EJ/T 684—2016,3.1］
3.2
现场原位检测 field in-site inspection
在现场对矿产品不进行取样，直接将设备的探测窗接触矿产品进行检测。
3.3
现场非原位检测 field off-site inspection
在现场对矿产品进行采集和制样后，将设备的探测窗接触试样进行检测。
2
3.4
模式识别 pattern recognition
利用计算机技术和算法将研究对象根据其特征进行识别和分类的一种化学计量学方法。
4　方法提要
分析试样受到高能量射线照射激发而引起内层电子跃迁，其各元素发生特征X 射线荧光光谱，随
即产生各种能量的特征 X 射线强度，根据工作曲线及谱图对分析试样进行半定量、矿物鉴别分析。
5　仪器及材料
5.1　手持式能量色散 X 射线荧光光谱仪：X 射线光管功率≥2 W，分辨率≤180 eV，其他仪器参数及
主要配件见附录 A。
5.2　矿产品组分有证标准物质。
5.3　矿产品组分参考样品：均匀性和元素含量经过实验室定量方法检测确认过的矿产品样品。
5.4　样品杯：直径30 mm ~ 50 mm，高密度聚乙烯或聚丙烯。
5.5　麦拉膜：厚2.5 μm ~ 7.5 μm。
6　仪器准备
警告：仪器有高压部分，其初级激发X 射线也会产生相当大的辐射剂量，对使用者有可能造成损
伤。因此，使用X 射线仪器应符合国家有关法规的规定，同时按照GB 18871 和仪器厂家的安全说明
书进行操作，使用过程中不应将设备对准人体进行照射。
6.1　工作环境条件
工作环境条件应满足 GB/T 31364 的仪器基本要求，避免在强磁场环境下使用。
6.2　仪器预热
为保证设备稳定性，仪器使用前应开机预热，经过初始化能量通道校正，确认仪器各部分状态
正常。
6.3　工作曲线核查
采用矿产品组分有证标准物质或参考样品作为工作曲线核查样品。采用低、中、高三种含量水平
核查样品，每个核查样品连续测5 次。各元素检测时间每次不少于40 s。计算核查样品各主要元素检
测值与样品的标准值或参考值的相对误差，如相对误差不大于10%，则执行下一步测量程序。否则，
应选用建立工作曲线用标准物质或参考样品，对工作曲线进行漂移校正。如仪器未设内置工作曲线，
在测量前应先建立工作曲线。工作曲线建立及漂移校正方法参见附录 B。
6.4　精密度核查
采用矿产品组分有证标准物质或参考样品作为精密度核查样品。采用含量范围内中间水平的核查
样品，每个核查样品连续测10 次。各元素检测时间每次不少于40 s。计算核查样品各主要元素的相对
标准偏差，相对标准偏差不应大于10%。
3
7　试样处理
7.1　试样处理原则
7.1.1　待测试样应与仪器内方法建立标准曲线所用样品具有相似的物理性质，如密度、粒度、颗粒均
匀性等，以消除颗粒效应、矿物效应及测量等引起的干扰，常见测量干扰因素参见附录C。
7.1.2　保证试样厚度在测量过程中不被X射线穿透。
7.1.3　保证试样待测部位与设备探测窗接触良好，且完全覆盖检测区域。一般手持式能量色散X射线
荧光光谱仪的有效检测区域为直径 3 mm ~ 8 mm 的圆形区域。
7.1.4　保证试样的被分析表层平整且均匀，具有代表性；对于均匀性较差的试样，应进行多点检测，
取平均值。
7.2　试样处理方法
7.2.1　粉末制样法
7.2.1.1 压片法
取适量粉末状试样，现场利用便携、小型磨样装置研磨混匀后，于便携压片装置中压制成片。可
按需要加入一定量的稀释剂、助磨剂或黏合剂。
对于具备较好试样处理条件的检测现场，如自动化取制样场所，可按试样粒度不大于 150 目，压
片压力不小于 200 kN，压片时间不小于 30 s 条件处理试样。
7.2.1.2　样品杯法
将试样置于底部有麦拉膜的样品杯中，对杯中试样进行压制，透过麦拉膜即可直接进行检测。
注：透过麦拉膜检测的试样，需在仪器检测方法中添加麦拉膜校正。
7.2.2　块状试样处理
块状试样可用工具处理出平整表面，例如使用小锤、便携砂轮机、砂纸和酒精等，进行打磨和表
面平整处理，除去表面的污染物和附着物。
7.3　试样的污染
受到污染的试样将造成分析误差。手持式能量色散X 射线荧光光谱仪在进行分析时要特别注意试
样表面的污染，试样制备和分析过程中应注意的污染有以下方面：
a） 来自粉碎、研磨、压片装置接触材质的污染；
b） 工作环境的污染；
c） 制样过程中添加的稀释剂、助磨剂或黏合剂的污染；
d） 用手触及试样表面时造成的污染。
8　检测条件的选择
8.1　管电压
管电压的设置通常应大于待测元素激发电压3 倍~10 倍，以获取最优化的激发。重元素适用高电
压低电流条件，轻元素适用低电压高电流条件。
注：光管电压连续可调。
8.2　检测时间
检测时间的设置应满足轻元素分析时间大于中、重元素分析时间。
4
注：在本文件中，轻元素指原子序数Z 为12 至20 的元素；中、重元素指原子序数Z 大于20 的元素。
8.3　谱线的选择
选择待测元素特征谱线时应避免基体中共存元素的谱线干扰、和峰干扰、靶材的特征谱线及其康
普顿逃逸峰干扰。和峰干扰示例及逃逸峰干扰示例分别参见附录D 及附录E。在排除干扰的前提下，
选择强线。在同样激发电压情况下，谱线强度Kα > Kβ，Lα > Lβ。多数情况下，当原子序数Z 小于40
时，应寻找K 系线，原子序数Z 大于40 时可选择L 系线。矿产品常见元素特征谱线及能量参见附录F。
9　现场检测要求
9.1　现场原位检测
每个检测对象应取不同检测点位检测，在剔除异常值情况下，同一检测点位至少检测3 次，取
平均值。检测均匀性较差的货物时，在剔除异常值情况下，每个检测对象至少取不同检测点位检测5
次，取平均值。
注：检测点位指手持式能量色散X 射线荧光光谱仪射线辐射位置。
9.2　现场非原位检测
根据现场的条件，检测处理后试样（7.2）。每份试样应至少选3 个不同检测点位进行检测，取平
均值。均匀性较差试样至少选5 个不同检测点位进行检测，取平均值。现场非原位检测可手持设备检
测和测试辅助支架检测，测试辅助支架参见附录G。
10　分析检测
10.1　半定量分析
选用一系列与分析试样的化学组成和物理特性基本相似的有证标准物质或参考样品建立工作曲
线，在相同的测量条件下，对分析试样进行扫描测量，得出试样组分的半定量结果。半定量分析结果
报告参考格式及数据处理参见附录H。
10.2　矿物鉴别
按照分析要求确定测量条件，对标准物质和试样进行扫描，仪器自动记录扫描过程，获得相应谱
线强度与能量扫描图。根据谱图能量确定试样中所含元素，再根据各谱线强度，计算试样中存在的主
量、次量和痕量元素。利用模式识别模型对试样进行矿物种类识别。一种采用模式识别模型对试样进
行矿物种类识别示例见附录I。
5
附　录　A
（资料性）
仪器参数及主要配件
A.1 仪器参数
表A.1给出了常见手持式能量色散X 射线荧光光谱仪仪器参数。
表A.1 常见手持式能量色散X 射线荧光光谱仪仪器参数
品牌产地型号靶材
电压
kV
电流
μA
最大功率
W
SKYRAY 中国Explorer 系列Ag或Rh 50 200 4
Olympus Innov-X 美国DPO-2000-C Rh 或Au 40 80 4
NITON 美国XL3t 系列Ag 50 200 4
NITON 美国XL5 Ag 50 500 5
牛津英国X-MET5100 Ag 50 200 4
SPECTRO 德国SPECTRO xSORT W 40 50 5
注：品牌仅供参考，并未涵盖所有市售品牌、种类。
A.2 仪器主要部件
A.2.1 X 射线光管
X 射线光管是手持式能量色散X 射线荧光光谱仪最常用的激发源，由一个发射电子的阴极和一个
收集电子的阳极（即靶材）组成的在高压下工作的二极管。
手持式能量色散X 射线荧光光谱仪常用靶材有Rh、W、Mo、Cr、Sc、Ag、Pt 和Au等。
A.2.2 滤光片
手持式能量色散X 射线荧光光谱仪一般使用初级滤光片，使用初级滤光片可提高峰背比。表A.2
给出了手持式能量色散X 射线荧光光谱仪常用滤光片及适用范围。
表A.2 手持式能量色散X 射线荧光光谱仪常用滤光片及适用范围
滤光片
能量范围
kV
元素范围
空～4 Mg～Ti
0.25 mm Al 4～12 Ti～Se
0.75 mm Al 12～16 Br～Zr
0.1 mm Cu 16～20 Zr～Rh
0.3 mm Cu 20～ Rh～
6
A.2.3 探测器
探测器的分辨率是评价能量色散X 射线荧光光谱仪性能的主要指标之一。手持式能量色散X 射线
荧光光谱仪常用探测器包含硅漂移探测器（SDD）和Si - PIN 探测器。在选择使用能量探测器时，除
考虑探测器的分辨率外，还需考虑拟分析元素偏重于主量还是微量。应根据拟分析对象，综合考虑分
辨率、线性响应范围、铍窗厚度、探测器厚度及有效探测面积，选择适宜的探测器类型。
注：上述探测器未包含所有类型。
A.2.4 其他部件
除激发源（X 射线光管）、滤光片、探测器外，其他部件包含样品探头、准直狭缝、计数电路和
数据处理器等。根据检测的试样基体及元素，选取适宜的仪器部件配置。
A.3 仪器内置软件
市售大部分仪器软件配置有矿产品半定量分析或矿物鉴别分析专用数据库及曲线，使用者可利用
有证标准物质对仪器进行核查，作为考察内置分析软件是否有效的途径之一。
7
附　录　B
（资料性）
工作曲线建立及漂移校正方法
B.1 工作曲线概述
在标准物质及分析试样基体组成相似且测量条件完全一致的情况下，建立适用于该分析试样检测
的工作曲线。通过测得一组标准物质的特征X 射线荧光光谱净强度，在完成基体干扰校正后，与分析
试样中待测元素含量建立关系式，从而得到工作曲线。矿产品基体复杂，如未对工作曲线进行基体干
扰校正，则数据不准确。常见手持X 射线荧光光谱法的基体干扰校正方法包括：经验系数法、康普顿
散射法、理论影响系数法、基本参数法。
B.2 谱峰净强度
谱峰净强度Ii 等于谱峰强度减去背景。实际背景受基体组分影响。当峰背比大于10 时，背景影响
较小。这时最佳计数方式是谱峰计数时间要长于背景计数时间。当峰背比小于10 时，背景影响较大，
需要准确扣除，从而获得分析元素的谱峰净强度。
X 射线荧光光谱线背景扣除的方法很多，例如最小二乘法、“top-hat” 滤波器扣除背景法、正交多
项式背景估计扣除法及傅里叶扣除背景法等。一般手持式设备都具备自动扣除背景的功能。
B.3 工作曲线建立
B.3.1 经验系数法
使用经验系数法应遵循以下原则：
a） 基体匹配，建立工作曲线用标准物质和试样应属同一基体；
b） 拥有足够数量的标准物质建立工作曲线，每种元素含量应至少10 个不同水平；
c） 标准物质的元素含量应均匀分布工作曲线的定量范围。
公式（B.1）为利用经验系数法进行基体校正的关系式。
……………………………（B.1）
公式中：
ci ——待测元素i 的浓度；
Ki ——校正背景值；
Ii ——待测元素的净强度；
k0、kij ——校正系数；
Ij ——元素j 的净强度。
B.3.2 康普顿散射法
当试样的基体不明确，可用一种简便但有一定局限性的数学模型——康普顿散射校正法。
公式（B.2）为利用康普顿散射校正法进行基体校正的关系式。
……………………………（B.2）
公式中：
ci ——待测元素i 的浓度；
8
Di ——待测元素i 校准曲线的截距；
Ei ——待测元素i 校准曲线的斜率；
Ii ——待测元素i 的净强度；
——康普顿连续背散射强度。
B.3.3 理论影响系数法
使用理论影响系数法需遵循以下原则：
a） 基体匹配，建立工作曲线用标准物质和试样应属同一基体；
b） 拥有足够数量的标准物质建立工作曲线，每种元素含量应至少10 个不同水平；
c） 标准物质的元素含量范围较大，如主量元素组成含量变化在其平均值的±20%；
d） 分析试样中所有待测元素或化合物的浓度总和等于或近似等于99.5% 以上，此时不包含C、
N、B、O、灼烧减量等已平衡项。
公式（B.3）为利用理论影响系数法进行基体校正的关系式。
……………………………（B.3）
公式中：
ci ——待测元素i 的浓度；
Di——待测元素i 校准曲线的截距；
Ei ——待测元素i 校准曲线的斜率；
Ii ——待测元素i 的净强度；
Ij ——元素j 的净强度；
αij——元素j 对待测元素j 产生的吸收增强效应的值；
cj ——元素j 的浓度。
B.3.4 基本参数法
理论状态下，元素含量与X 射线荧光的强度之间具有一定的函数关系。现实中由于散射、吸收-
增强等因素及晶体衍射效率的变化等会造成实测强度与理论强度不一致，基本参数法是通过校正实测
强度与理论强度之间的偏差而建立的一种以理论参数为主的分析方法。这是一种需要较少的标准样品
或仅需要一些纯物质即可进行半定量- 定量分析的计算方法。
公式（B.4）为利用基本参数法进行基体校正的关系式。
……………………………（B.4）
公式中：
ci ——待测元素i 的浓度；
Di ——待测元素i 校准曲线的截距；
Ei ——待测元素i 校准曲线的斜率；
Ii ——待测元素i 的净强度；
Mi ——基体校正因子。
B.4 标准曲线漂移校正方法
B.4.1 概述
为补偿背景和灵敏度的漂移，选用矿产品组分有证标准物质或参考样品对曲线进行修正和重新
校正。可直接采用设备内置校正方法进行仪器漂移校正，也可使用仪器漂移校正用的监控样品如5.2、
5.3，也可选用稳定的玻璃片或金属作为仪器的监控样品，监控样品可不与未知样品属于同一类型。
9
漂移校正方法有单点校正法、两点校正法及多点校正法。常见漂移校正方法为单点校正法和两点校
正法。
B.4.2 单点校正法
在测定标样前后，立即测定用于校正仪器漂移的监控样，令第一次测得监控样相应元素的强度
为IS，存入数据文件，在分析未知样时先测定监控样，这时测得监控样相应元素的强度为IM，按公式
（B.5）计算校正系数。
……………………………（B.5）
公式中：
α ——校正系数；
IS ——第一次测定监控样相应元素强度；
IM ——分析未知样时测定监控样相应元素强度。
测得试样中该元素的分析线的强度乘以校正系数α，即为校正后的强度，用以计算待测元素的含
量。以基本参数法计算工作曲线关系式为例，按公式（B.6）计算待测元素i 浓度。
……………………………（B.6）
公式中：
Ci ——待测元素i 的浓度；
Di ——待测元素i 校准曲线的截距；
Ei ——待测元素i 校准曲线的斜率；
α ——校正系数；
Ii ——待测元素i 的净强度；
Mi——基体校正因子。
值通常应控制在0.8～1.1，若超过该值，应重新建立标准曲线。
B.4.3 两点校正法
两点校正法也叫α、β 法，是把工作曲线两端的试样作为监控样品的方法，校正后的X 射线强度
由α 和β两个系数求得。
仪器漂移校正用的监控样品应包括所有的分析元素和干扰元素，各元素应具有足够高的含量，以
便减少计数统计误差，监控样品的物理、化学性质要稳定，在后期辐照下，计数率变化要小。
10
附　录　C
（资料性）
测量干扰因素
C.1 矿物效应和试样表面状态
在矿产品分析中，由于同一元素会以不同的价态、不同的结构、不同的晶体存在，从而产生矿物
效应。由于矿物效应的存在，检测不同产地的矿选择的工作曲线也有可能不同。为提高准确度，可通
过按产地或矿种进行精准分类，建立工作曲线。
图C.1 给出了矿物效应模型，成分A 和成分B 的比率是相同的，因此总组成是相同的。但成分B
的X 射线荧光强度因其颗粒的分布或共存元素的不同，造成吸收系数的差别，从而使测量强度发生变
化，这是典型的矿物效应。
图C.1 矿物效应模型
试样表面状态主要指粉末试样的粒度效应和块状试样的表面粗糙程度。颗粒效应的影响可通过研
磨试样来解决。当试样中的颗粒达到一定细度，X 射线荧光的强度达到恒定，颗粒度增加X 射线荧光
强度下降。块状试样的表面粗糙程度的影响可通过工具处理出平整表面来解决。
C.2　荧光吸收和荧光增强
荧光吸收和荧光增强效应可通保持试样与建立曲线标准样品的基体一致或通过采用适当的基体校
正方法来解决。
C.3　光谱干扰
光谱干扰主要来自在谱峰识别时的谱线重叠峰及逃逸峰对主要测定峰的干扰。与分析峰重叠的干
扰峰主要来源于X 光管靶材、试样中其他元素、光路元件发射的同系或非同系谱峰。另有一些干扰峰
来源于较重元素的高次线和其他元素的逃逸峰。
11
常见的光谱干扰包含如下内容。
a） K系与L系、K系与M系、L系与M系特征谱线干扰，例如S 与 Mo，Cl 与 Rh，As 与 Pb 等；
b） 相邻谱线干扰，即原子序数Z 元素的Kα 系包含着原子序数Z-1 元素的Kβ 系，又称做Kα/Kβ 干
扰，例如Al 与 Si， S 与 Cl， K 与 Ca，V 与 Cr，Fe 与 Co 等。因为特定元素的Kα：Kβ 照射量率通常
是7：1，即干扰元素Z-1 含量很大时才会造成误差。
光谱干扰可通过选择分辨率高的仪器或通过选择适当的分析线来解决。
C.4　气氛影响
轻元素的X 射线荧光容易在空气中衰减。可通过携带便携式气瓶对设备充氦气的方式提高轻元素
检测的灵敏度。
C.5　湿度影响
试样的水分含量会影响分析的准确度。对于半定量和矿物鉴别分析，当试样水分含量低于20%
时，可忽略水分的影响。当试样水分含量大于20% 或存在明水时，应对试样进行烘干处理后再检测。
不宜采用微波设备烘干试样，因为试样中的金属碎片在微波中易发生飞弧现象。
C.6　温度影响
环境温度变化较大或者仪器长时间连续使用引起的过热都有可能造成仪器的漂移。大多数的手持
式能量色散X 射线荧光光谱仪都具备温度监测和设备自校正功能。当环境温度变化超过 5℃ 或者设备
连续测样 20 次后宜进行一次仪器自校正。
12
附　录　D
（资料性）
和峰干扰示例
D.1 和峰干扰定义
在仪器探测系统有效分辨时间内可能有多个光子几乎同时进入探测器的概率增加，引起光子堆积
现象，这些光子产生的电子空穴对被探测系统认为是能量等于这些光子能量之和的一个光子所产生
的。由于探测系统不能分开堆积光子，仪器测量得到的光谱在这些光子相应的能量位置出现和峰，和
峰使主峰的强度减小，并对其所在位置的其他元素峰产生干扰。
D.2 和峰干扰示例
D.2.1　Pb元素对Cd 元素的干扰
利用仪器扫描某一试样中高含量的Pb 元素，Pb 元素的Lα 和Lβ 特征谱峰累积并加倍的能量位置处
会出现一个和峰，该峰与Cd 的能量位置峰重叠，对Cd 元素的测定产生影响（导致Cd 元素的测定结
果比实际的高），图D.1 给出了Pb 元素对Cd 元素的干扰谱图。
图D.1 Pb元素对Cd元素的干扰谱图
D.2.2　As元素对Pb 元素的干扰
利用仪器扫描某一试样中Pb 元素，Pb 元素的Lα 特征谱峰和As 元素的Kα 特征谱峰有重叠。当分
析试样中含有大量As 元素时，会对Pb 元素的测定结果产生影响，图D.2 给出了As 元素对Pb 元素的干
扰谱图。
图D.2 As 元素对Pb 元素的干扰谱图
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
Pb
As
As
Pb
Cb
13
D.2.3　Br元素对Pb 元素的干扰
利用仪器扫描某一试样中高含量Br元素，高含量Br元素Kα特征谱峰会把相邻的Pb 元素Lβ 特征谱
峰吞没或抬高，对Pb 元素的测定结果产生影响（Pb 元素的测定结果会比实际的高），图D.3 给出了Br
元素对Pb 元素的干扰谱图。
图D.3 Br 元素对Pb 元素的干扰谱图
Pb
Br
Br
14
附　录　E
（资料性）
逃逸峰干扰示例
E.1 逃逸峰干扰定义
逃逸峰是硅探测器在探测X 射线光子能量过程中出现的现象。当X 射线进入硅探测器时，其X 射
线荧光能量比Si 元素的吸收能量高，该入射X 射线荧光会激发出新的Si 元素的X 射线荧光，即Si 元素
的Kα 光子。当部分Si 元素的Kα 光子逃离出硅探测器时，探测器只能探测到原入射X 射线荧光损失了
1.74 keV（Si 元素的Kα光子能量）之后的能量，使在低于主峰能量1.74 keV 处出现逃逸峰。
E.2 逃逸峰干扰示例
当试样中含有大量的Ti元素时，探测到其Kα能量为4.512 keV。Ti元素的逃逸峰能量为2.772 keV，
与Cl 元素的Kα能量2.620 keV 接近，存在互相干扰，图E.1 给出了Ti 元素逃逸峰对Cl 元素的干扰谱图。
图E.1 Ti元素逃逸峰对Cl元素的干扰谱图
Ti
Ti
Cl keV
keV
keV
15
附　录　F
（资料性）
常见元素特征谱线及能量
表F.1 给出了在能量色散X 射线荧光光谱分析中常见元素推荐分析谱线及其K 系、L系特征X 射线
能量。
表F.1　推荐分析谱线及特征谱线能量表
单位为千电子伏特（keV）
原子序数 Z 元素推荐分析谱线
特征谱线能量
Kα Kβ Lα
12 Mg Kα 1.254 1.297 -
13 Al Kα 1.487 1.553 -
14 Si Kα 1.740 1.832 -
15 P Kα 2.015 2.136 -
16 S Kα 2.308 2.464 -
17 Cl Kα 2.622 2.815 -
19 K Kα 3.313 3.589 -
20 Ca Kα 3.691 4.012 0.341
22 Ti Kα 4.510 4.931 0.452
23 V Kα 4.952 5.427 0.510
24 Cr Kα 5.414 5.946 0.571
25 Mn Kα 5.898 6.490 0.636
26 Fe Kα 6.403 7.057 0.704
27 Co Kα 6.930 7.649 0.775
28 Ni Kα 7.477 8.264 0.849
29 Cu Kα 8.047 8.904 0.928
30 Zn Kα 8.638 9.571 1.009
33 As Kα 10.543 11.725 1.282
42 Mo Kα 17.478 19.607 2.293
48 Cd Kα 23.172 26.093 3.133
56 Ba Lα 32.191 36.376 4.467
79 Au Lα 68.794 77.968 9.711
80 Hg Lα 70.821 80.258 9.987
82 Pb Lα 74.957 84.922 10.549
83 Bi Lα 77.097 87.335 10.836
注：以上为矿产品中常见元素，并未包含全部测定元素。
16
附　录　G
（资料性）
手持式能量色散X 射线荧光光谱仪测试辅助支架
G.1 手持式能量色散X 射线荧光光谱仪测试辅助支架示意图见图G.1。
图G.1 手持式能量色散X 射线荧光光谱仪测试辅助支架示意图
G.2 便携式工作支架见图G.2。
图G.2 便携式工作支架
17
附　录　H
（资料性）
半定量分析结果报告参考格式及数据处理
H.1　半定量分析结果报告参考格式
半定量分析结果报告参考格式见表H.1。
表H.1 半定量分析结果报告参考格式
1. 货物信息
货物名称检测日期
检测点或取样点描述
货物情况描述
2. 测试条件
检测仪器及编号
检测依据
3. 检测结果
元素/ 测量点位
第一次
%
第二次
%
第三次
%
……
平均
%
4. 异常结果描述
检测人复核人
H.2　半定量分析异常值的识别和处理
H.2.1　半定量分析异常值定义
分析异常值，指同一检测点或取样点的多个结果中存在与整体结果的主要元素含量差异较大或与
主要元素种类不一致。
18
H.2.2　半定量分析异常值的识别和处理方法
H.2.2.1 试样异常
试样异常是产生异常值的主要原因。出现异常时，应首先查看试样被测试位置的外观、性状是否
与试样其他位置存在明显差异。不存在明显差异的，则分析其他原因。存在明显差异时，应分析异常
性状试样在整批货物中所占的比例。当比例较小时，应剃除该试样的数据进行平均值计算，并在报告
中说明异常值情况；当比例较大时，应挑出异常试样，单独检测。
H.2.2.2 错误操作
错误操作是产生异常值的常见原因。错误操作主要指试样待测部位未与仪器检测区域有效接
触、未被仪器检测区域完全覆盖、试样厚度不足等。在排除试样外观性状异常后，应对异常位置进行
复测。
H.2.2.3 设备异常
设备异常是产生异常值的可能因素。通过对设备进行工作曲线核查和精密度核查，以此作为验证
设备是否存在异常的途径之一。若设备存在异常状况，则不应采用该设备进行检测。
H.2.2.4 光谱异常干扰
若上述异常状况均排除，光谱异常干扰亦是分析异常值产生的可能因素。光谱的异常干扰主要是
异常值位置与检测点其他位置的基体存在一定差异，从而造成和峰、逃逸峰等干扰。可将异常数据的
谱图与其他数据谱图进行比对，排除和峰、逃逸峰等干扰。通过建立合理的校正曲线，可有效消除和
峰、逃逸峰等干扰。
19
附　录　I
（资料性）
模式识别在手持式能量色散X 射线荧光光谱仪矿物鉴别分析中应用
I.1 矿物鉴别分析概述
矿物鉴别分析可以采用已有定量分析曲线，对试样主要成分进行矿物识别。在无曲线的情况下，
可通过查询、识别试样谱图中的主要谱线确定试样的主要元素组成。
I.2 矿物鉴别分析要求
I.2.1　峰定位。通常强峰定位的偏差在±10 eV，弱峰在±50 eV。弱峰有可能与强峰重叠而被忽略，特
别是在低于 12 KeV 的能量范围内。
I.2.2　确定是否含有某种元素时，应证实同系列多个特征谱线同时存在，并且相互间的强度比在合理范
围，必要时还需证实不同谱线特征线的存在。除了Mg、Al、Si、P、S等轻元素，必须要2个以上特征峰
来判定一个元素的存在。X射线光管电压30 kV以上时，原子序数Z在19 ~ 42的元素，Kα 线和Kβ 线应同
时存在，且要考虑同一元素不同谱线之间的相对强度比例是否正确。当相互间的能量强度比例正确时，
才可确定某一元素真实存在。通常，Kα1 和Kα2 在K系线中占据主导地位。低原子序数的Kβ 线要比Kα 线
弱的多。对L系线判定，则较为复杂。如Sr元素的Lα1 ： Lβ1=100：65，而Au元素的Lα1 ： Lβ1=89 ： 100。
I.2.3　识别谱线干扰。能量色散X射线荧光光谱仪中谱线干扰较为严重，和峰常被误判为元素谱线，逃
逸峰对谱线干扰也有较大影响。可定期使用低原子序数的纯物质试样检查仪器通道中的各种谱线干扰。
I.3　矿物鉴别分析应用示例
图I.1 给出了利用模式识别模型对某一试样与含铁标准物质进行矿物种类识别比对。该分析试样
与含铁标准物质的谱图重合度较好。将待分析试样扫描估算出的元素与已知标准物质的元素组成及
含量进行相似度分析，两者相似度达到90% 以上，由此可判定该分析试样与该含铁标准物质为相似
矿物。
图I.1　模式识别应用示意图
含铁标准样品
待分析样品
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参 考 文 献
［1］ EJ/T 684—2016 便携式能量色散X 射线荧光分析仪
SN/T 5686—2024