DZ／T 0370-2021  便携式X射线荧光现场分析技术规程

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待测目标体含水量对便携式X射线荧光分析仪现场分析待测元素质量分数准确度的影响

不均效应heterogeneouseffect 待测目标体中含待测元素的矿物 卫生标准，其颗粒分布不均匀或矿化不均匀对便携式X射线荧光分析 分析待测元素质量分数准确度的影响

使用本文件之前有必要建立适当的安全防范措施，并确定适当的管理制度。在PXR

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表2常见X射线发生器的工作电压、靶材、主要分析对象和有效激发元素范围

5.1.3PXRFA的X射线探测器应具有较高能量分辨率、较大的有效灵敏面积和足够的灵敏区厚度。 应采用电制冷半导体探测器，对Fe源放出的MnK。特征X射线（能量为5.90keV)能量分辨率（特征峰 的半高宽度）应不大于190eV，探测器的有效面积应大于5mm，灵敏区厚度应大于300μm。 5.1.4PXRFA的探测窗应采用铍片或聚酯薄膜封闭，对目标元素特征X射线具有高的透过率，探测窗 的短轴距应不小于15mm。 5.1.5PXRFA的脉冲信号调节与处理的电子线路单元应具有X射线发生器控制、X射线谱采集与处 理、测量过程控制和将目标元素特征X射线强度转换成元素质量分数的功能。 5.1.6PXRFA须配置显示器，使操作人员能够在现场分析过程中及时了解被测对象的分析结果，能 够直接显示待测自标体中自标元素质量分数及RSFE，且其有查看已分析点或样品的历史分析数据 功能。 5.1.7PXRFA显示器须具备人工交互式输人被测点位或样品的标志量（如测线号、测点号、样品号等） 和人工交互式设置测量模式、分析时间等功能。 5.1.8PXRFA须具有至少一种通用的标准通信接口（如USB、蓝牙、RS232等），并具有与外部设备进 行数据传输的功能。 5. 1. 9 PXRFA须具有 1 GB以上的数据存贮能力

5.2PXRFA的主要技术指标

5. 2. 1可分析元素范围

铝(Z=13)钟(Z=92)

5. 2. 2 IDL 要求

表3常用PXRFA部分元素的IDI

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5.2.3连续工作时间

5.2.4工作温度与湿度

手动压样器主要用于将土壤样品、粉末样品压制成饼状，以供PXRFA进行测量。手动压样器应具 有压力表，量程不小于40MPa。饼状样品厚度不小于4mm，面积应不小于PXRFA探头的有效探测 面积。

专用样品杯一股由杯身、样杯套、 射线穿透的专用聚酯薄膜作窗口： 样品杯的可装样最小深度应不小于7mm，底部面积应大于PXRFA探头的有效探测面积

5.3.3备用电池或电池组

仪器除配备一组可充电电池或电池组外，另应配备一组同类的电池或电池组。

基质中的其他元素不会对所要测定的单元系 紧的特征文射线谱产生明显影响的样品为单元索样品 案样品主要用于PXRFA的能量标定，也可用于定期对PXRFA能量分辨率的检查。单元素样品！ 并状，具有一定的耐磨性，且不易潮解，其单元素的质量分数应在1%5%之间

经具有地质实验测试分析资质的实验室分析过，有确定的推荐值，且在地质矿产助查目标区域具 代表性的样品为现场校准样品。现场校准样品应制成饼状，具有一定的耐磨性，且不易潮解，在野 周期内可多次使用，

标注元素质量分数低于IDL的样品为空白样品。用于监控交叉污染及检验仪器可能引起的污染或 干扰。常采用高纯二氧化硅或高纯硼酸或聚乙烯为基体。空白样品应制成饼状，具有一定的耐磨性，且 不易潮解，在野外测量周期内可多次使用

标准物质应采用国家一级地球化学标准物质和矿石标准物质，且该标准物质已被我国

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实验室或中心所采用。标准物质主要用于评估PXRFA的元索质量分数标定、质量监控和准确度与精 密度。

7.1.1按照厂家提供的说明书，检查仪器及其配件是否齐全，并正确安装仪器。 7.1.2打开仪器电源开关，检查仪器的各项功能是否正带。按PXRFA功能检查表（见附录B)中各功 能项进行检测，并记录仪器工作状态信息。当检查结果出现不正常情况时，应调试后再次检查确认，直至 正常为止，功能异常的仪器不能用于现场分析工作。 7.1.3检查仪器稳定度。仪器稳定度用RSD表征，RSD应控制在10%以内。按照附录A中有关计算 方法记录仪器稳定度。

7.2.1根据野外地质矿产勘查工作任务需要，明确可能的测量类型（如基岩露头、矿右、土壤或水素沉积 物等），以及可能的测量元素种类及质量分数范围。 7.2.2根据测量类型和测量元素种类及质量分数范围，确定测量模式。 7.2.3在确定的测量模式下，首先测量空白样品。测量2次～3次，单次测量时间不小于200S，要求仪 器对空白样品的元素报出率应为零。 7.2.4在确定的测量模式下，测量现场校样品或者标准物质。测量2次～3次，仪器应报出现场校准 样品和标准物质的标注元素及质量分数，且标注元索的RSFE应不大于10%。 7.2.5仪器准确度检查误差限要求：各元素质量分数的准确度用公式（1)评价，并达到表4规定的误差 限要求：

C一校准样品中i元素的仪器分析实测值的平均值； Cs一校准样品中各元素的推荐值。 若PXRFA准确度未达到表4的误差限要求，则应查找原因，调整仪器，重新标定

表4PXRFA准确度检查误差限要求

7.2.6仪器校准记录要求如下

a）在附录C表C.1中，填写测区、大气状况、操作者、记录者、日期、仪器型号及编号等信息； b）在附录C表C.1中，现场分析参考样品编号栏填写空白样品、现场校准样品或标准物质的编号 或存档文件号，测量模式栏填写仪器的测量模式，测量时间栏填写现场分析参考样品的起始测 量时间（应精确到分），元素栏填写分析结果和RSFE； C 计算现场分析参考样品2次或2次以上标注元素质量分数和RSFE的平均值，并填写在附录C 表C.1中平均值栏：

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d 以标注元素质量分数的平均值和现场分析参考样品标注元索质量分数参考值，按表4中准确度 公式计算现场分析参考样品各标注元素质量分数的对数误差，并填写在附录C表C.1中分析 误差栏。

3.1仪器设置与现场校

8.1.1.1设置测量模式：根据被测对象确定仪器现场测量模式。对岩石露头原位测量分析，选用岩石原 立测量模式；对矿右露头原位测量分析，选用矿右原位测量模式；对土壤原位测量分析，选用土原位测 量模式：对粉末样品测量，选用粉未样测量模式 3.1.1.2设置标注元素和报警元素：根据地质矿产勘查工作的需要，设置标注元索的种类与个数；设置 报警元素的质量分数限值。元素报警限值应大于该元素的2倍IDL。 8.1.1.3设置测量时间：根据现场分析的精密度要求选择测量时间，长时间测量可获得较高的现场分析 精密度。仪器校准测量，单次测量时间应不小于200s；对元素质量分数较低（<0.01%）的样品，单次测 量时间可选择200s~300s；对元素质量分数较高（>1.0%）的样品，单次测量时间可选择20s~100S。

8.1.2.1空白样品测量：在确定的测量模式下，测量空白样品。应测量2次3次，单次测量时间不小 于200S，仪器的元素报出率应为零。 8.1.2.2现场分析参考样品测量：在确定的测量模式下，测量现场分析参考样品。现场分析参考样品可 选择单元素样品、现场校准样品或标准物质。应测量2次～3次，标注元素的RSFE应不大于10%，标注 元素质量分数的准确度应达到表4的误差限要求。 8.1.2.3现场校准记录： a）在附录C表C.1中，填写测区、天气状况、操作者、记录者、期、仪器型号及编号等信息； b） 在附录C表C.1中，现场分析参考样品编号栏填写空白样品和现场校准样品的编号或存档文 件号，测量模式栏填写仪器的测量模式，测量时间栏填写现场分析参考样品的起始测量时间（应 精确到分），元素栏填写分析结果和RSFE； c）计算现场分析参考样品2次或2次以上标注元素质量分数和RSFE的平均值，并填写在附录C 表C.1中平均值栏； d）按表4中准确度公式计算现场校准样品的对数误差，并填写在附录C表C.1中分析误差栏

8.2岩（矿）石露头原位分析

根据地质勘查的要求布置岩（矿）石露头的测量点位。岩石露头测点布置按DZ/T0011规定执行。 深槽、坑道、浅井和剥土等地质工程表面测点可根据岩石矿化蚀变和矿化均匀情况布置，在矿层部位，测点 间距为20cm左右；在矿化地段，测点间距为30cm～50cm；在非矿化地段，测点间距为50cm～200cm。由 于存在矿化不均匀效应，为了提高岩（矿)石原位分析结果的代表性，在岩石测点周围可再布置3个～5个测 量点，并取测量的平均值作为该测点的测量结果

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岩（矿）石露头的测 等工具进行修整，测量面凹凸起伏幅度应不大于0.5cm。测量面应保持新鲜，清除测量面表层覆盖物 （如碎石屑、土、树叶等），岩石的裂隙面或

8.2.3岩（矿）石原位测量

8.2.3.1将PXRFA探测窗对准并紧贴测量面，按下测量键或打开测量开关。对岩石原位测量的时间一 般为200s，RSFE应小于30%；对矿石测量时间一般为100s，RSFE应小于30%。若RSFE超出上述限 值，应增加测量次数1次～2次，或者延长测量时间。在测量过程中，PXRFA探测窗与测量面的空间位 置应保持固定。 8.2.3.2在现场分析过程中，增加测量点位，可提高分析结果的代表性。若出现标注元素质量分数显著 偏高的测量点位，应增加测量次数1次一2次，且应加密测量点

根据地质矿产勘查的要求布置土壤原位分析的测量点位。土壤测点的布置和测量点层位的选择，参 照DZ/T0145规定执行。土壤原位分析适宜于测量点中土壤的黏土质或粉末状物质组分超过50%。为 了提高土壤原位分析结果的代表性，在土壤测点周围可再布置3个～5个测量点，并取测量的平均值作 为该测点的测量结果

B.3.3.1将PXRFA探测窗对准并紧贴测量面，按下测量键或打开测量开关。对土壤原位测量的时间 一般为200s，RSFE应小于30%。若RSFE超出上述限值，应增加测量次数1次～2次，或者延长测量 时间在测量过程中，PXRFA探测窗与测量面的空间位置应保持固定， 8.3.3.2在现场分析过程中，增加测量点位，可提高分析结果的代表性。若出现标注元素质量分数显著 信高的测量点位，应增加测量次数1次~2次，且应加密测量点

8. 4. 1 测点布置

根据地质矿产勘查工作要求，以及岩石矿化蚀变和矿化均情况选择布置岩芯测量点位。在矿层部 位，测点间距控制在10cm～20cm之间；在矿化地段，测点间距控制在30cm~50cm之间；在非矿化地 段，测点间距控制在50cm200cm之间。为了提高岩芯取样分析结果的代表性，在岩芯测点周围可再 布置3个~5个测量点，并取测量的平均值作为该测点的测量结果。

8. 4. 2测量面准备

岩芯测量面可以选择柱状岩芯的侧面，也可以选择柱状岩芯的横截面或劈芯采样后的竖

测量面可以选择柱状岩芯的侧面，也可以选择柱状岩芯的横截面或劈芯采样后的竖截面。在岩

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芯采取率较高且岩芯较完整的情况下，采用柱状岩芯的侧面作为岩芯测量面。当选取岩芯横截面作为测 量面时，测量面的面积应大于PXRFA探头的有效探测面积；且测量面应用地质锤等工具修整平整，测量 面凹凸起伏幅度应不大于0.5cm。岩芯测量面要保持新鲜，清除测量面表层覆盖物（泥浆、尘土等），不 应选择裂隙面、构造滑动切面等作为测量面。

8. 4. 3岩芯测量

8.4.3.1将PXRFA探测窗置于岩芯测量面上，或者将岩芯置于PXRFA探测窗上并使岩芯测量面 覆盖探头的探测窗，按下测量键或打开测量开关。对岩芯测量的时间一般为200S，RSFE应小于 30%；对有矿化的岩芯测量时间一般为100S，RSFE应小于30%。若RSFE超出上述限值，应增加 测量次数1次～2次，或者延长测量时间。在测量过程中，PXRFA探测窗与测量面的空间位置应保 持固定。 8.4.3.2在现场分析过程中，增加测量点位，可提高分析结果的代表性。若出现标注元素质量分数显著 偏高的测量点位，应增加测量次数1次一2次，且应加密测量点。

8.5块状岩（矿）石标本取样分析

块状岩（矿）右标本是指地质矿产勘查工作中采集的风化程度较弱、新鲜的岩（矿）石样品。对同一块 岩（矿)石标本应尽可能地选择多个测量面，取其测量结果的平均值，以提高块状岩（矿)石分析结果的代 表性，

8. 5. 2测量面准备

质锤等工具修整，测量面凹凸起伏幅度应不大于0.5cm。测量面要保持新鲜，必要时清除测量面 盖物（如碎石屑、土、树叶等），裂隙面或节理面不可作为测量面，

8.5.3块状岩（矿）石标本测量

将PXRFA探测窗置于块状岩（矿)石测量面上，或者将块状岩（矿）石置于PXRFA探测窗上并使块 状岩（矿）石测量面覆盖探头的探测窗，按下测量键或打开测量开关。对块状岩石测量的时间一般为200s： RSFE应小于30%；对块状矿石测量的时间一般为100s，RSFE应小于30%。若RSFE超出上述限值， 应增加测量次数1次～2次，或者延长测量时间。在测量过程中，PXRFA探测窗与测量面的空间位置应 保持固定。

8.6粉末样品取样分析

将粉末样品置于手动压样器的样品盒中，装样量应不小于样品盒装容量的3/4，用手动压样器制样 压力应不小于20MPa，施压时间不小于5s。

将制备好的饼状样品置于样品杯中，按下测量键或打开测量开关。测量的时间一般为200s，RSF 于30%。若RSFE超出上述限值，应增加测量次数1次～2次，或者延长测量时间

8.7现场分析质一监控测只

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8.7.1现场校准样品、标准物质和单元素样品均可作为质量监控样品， 8.7.2将质量监控样品置于PXRFA探测窗上，连续测量2次，单次测量时间为200S。 8.7.3以下情况应进行质量监控测量： a）在仪器开机校准时； b）在仪器关机前； c）在仪器出现故障修复后重新测量时； d）在仪器连续正常工作状态下，每2h测量一次。 8.7.4现场分析质量监控测量记录，按7.2.6仪器校准记录步骤进行。 8.7.5现场分析日常质量监控图。以进行质量监控时测量的时间为横坐标，以现场校准样品中标注元 素质量分数为纵坐标，绘制日常质量监控图。在日常质量监控图上，标注元素质量分数的误差应控制在 表4的误差限要求以内

8.8.1.1在附录D表D.1中，填写测区、天气状况、操作者、日期、仪器型号、编号、仪器测量模式和测量 对象等信息。其中测量对象是指岩石露头、岩芯、块状矿石、关然土壤、粉末样品等。 8.8.1.2在附录D表D.1中，测线、测点和样品编号栏填写测量点的测线号与测点编号或样品编号。 测线和测点编号的格式应按附录D要求编排，且与仪器输人的存档文件名相同。 8.8.1.3在附录D表D.1中，元素栏填写标注元素的分析结果和RSFE。若PXRFA具有分析结果的 记录与存贮功能，在现场分析过程中可以不做纸介质记录。 8.8.1.4在附录D表D.1中，备注栏记录被测目标体的属性描述，如岩性、土壤取样层位，以及在现场 分析过程中在测量点位进行地质取样时的特殊性事项，等等。

8.8.2.1现场分析的纸介质记录与PXRFA存贮记录应及时整理。PXRFA存贮记录应在一个工作日 内导出，以附录D形式作为电子介质备份。 8.8.2.2在纸介质记录表和PXRFA导出的电子介质记录表上，计算各测量点2次或2次以上标注元 素质量分数和RSFE的平均值，填写在附录D表D.1中平均值栏。 8.8.2.3现场分析的纸介质记录表或电子介质记录表应及时进行复核。复核人员与记录人员不应为同 一人。复核人员检查现场分析记录表中各项内容无误后，在核对者处签字。

9.1.1现场原位分析质量检查的工作量，应不少于总工作量的3%。 9.1.2检查点位应布置在同一条测线或剖面上，且应把开展现场原位分析时出现的质量分数异常点位 和有疑问的点位作为检查分析的检查点位。对岩（矿）石原生露头原位分析的检查点位，一般选择与开展 现场原位分析时相同或相近的点位：对土壤原位分析的检查点位，与开展现场原位分析时测量点的距离

9.1.1现场原位分析质量检查的工作量，应不少于总工作量的3%。

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间隔应不大于50cm，以尽可能减小土壤中元索分布的不均匀效应。 9.1.3检查分析时应采用不同的PXRFA或由不同的操作者操作仪器。检查分析的工作步骤与现场原 位分析的步骤相同。 9.1.4在整条测线或面线上，按公式(2)计算检查分析与现场原位分析各测点某一元素质量分数的平 均相对误差。

2（（C检一C源）/[（C检十C）/2]） RE= X100% n

RE一平均相对误差； C检第讠测点检查分析某元素的质量分数； C源一一第i测点原位分析某元素的质量分数。 检查分析与对应现场原位分析某一元索质量分数的平均相对误差绝对值应小于30%，且在剖面或 测线上显著偏高点（或异常点）的位置、强度、形态等要基本吻合，

9.2现场取样分析质量控制

9.2.1粉末样品的现场取样分析的质量检查工作量，应不少于总工作量的10%。 9.2.2检查分析样品可从现场取样分析样品中随机抽取或者选择需检查的样品。待测元素质量分数异 常的样品和现场取样分析过程中有疑问的样品可作为检查分析样品。 9.2.3检查分析的步骤与现场取样分析步骤相同。 9.2.4检查分析与现场取样分析某一元素质量分数的误差评价按表4的计算公式和误差限进行评价 误差限内的样品合格率应达到75%。

更携式×射线荧光现场分析工作结束后，应及时捷交分析结果报告，分析报告格式参见附录E和 报告中要说明使用仪器的类型、仪器编号、测量工区、线号、点号、测量日期、操作者、测量模式的 录等基本信息，以及分析质量评述，并附上现场分析日常质量监控图

A.1RSFE的计算方法

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附录A （规范性） RSFE、IDL、仪器稳定度的计算方法

附录A （规范性） RSFE、IDL、仪器稳定度的计算方法

RSFE指由于放射性统计涨落而引起的PXRFA分析元素质量分数的误差，以仪器谱上特征X 征峰面积计数的相对均方差（%）表示，由公式（A.1)计算

VN总+N本 RSFE: X100% N净

■RSFE计算方法示意图

放射性统计涨落是影响PXRFA分析元素质量分数精确度的因素之一，可通过延长测量时间来减小 仪器的RSFE。

同轴电缆标准A.2IDL的计算方法

在尤显著十扰条件下，PXRFA的IDL以仪器谱上待测元索特征X射线特征峰所对应的本底计数3 倍均方差计算，以质量分数表示，由公式（A.2）计算：

N本一PXRFA仪器谱上待测元素特征X射线特征峰所对应的本底计数； A一待测元素单位质量分数引起PXRFA仪器谱上待测元素特征X射线特征峰净峰面积计数的 变化量。 用一组低质量分数（<50IDL）元索样品，建立该元素质量分数与仪器谱上待测元索特征X射线特征 峰净峰面积计数的工作曲线，如图A.2所示，计算工作曲线的斜率，即A

A.3仪器稳定度的计算方法

在现场分析过程中，仪器稳定度是指PXRFA测定相同目标体中某一元素质量分数随时间保持

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图A.2IDL的A值确定方法图

力航天标准，要求PXRFA开机连续工作4h，在同一条件下对某一现场校准样品或单元素样品进行n次测 30)，每次测量标注元素质量分数的RSFE小于10%，n次测量标注元素质量分数的RSD小 RSD计算公式为：