基体效应

元素间吸收增强效应和物理、化学效应

所谓基体效应，是指样品的化学组成和物理、化学状态的变化对待测元素的特征X荧光强度所造成的影响，大致可分为元素间吸收增强效应和物理、化学效应。元素间吸收增强效应与样品组成和仪器参数有关；物理效应主要表现在样品颗粒度、不均匀性造成的影响；化学效应主要表现在样品的矿物效应，即不同矿物形态对特征X荧光强度产生的影响。

简介

实际工作中被测量的样品，往往其成份是由多种元素组成，除待测元素以外的元素统称为基体。由于被测量的样品中，其基体成份是变化的（这个变化一是指元素的变化，二是指含量的变化），它直接影响待测元素特征X射线强度的测量。换句话说，待测元素含量相同，由于其基体成份不同，测量到的待测元素特征X射线强度是不同的，这就是基体效应。基体效应是X射线荧光定量分析的主要误差来源之一。

基体效应是个无法避免的客观事实，其物理实质是激发（吸收）和散射造成特征X射线强度的变化，除待测元素外，基体成份中靠近待测元素的那些元素对激发源的射线和待测元素特征X射线产生光电效应的几率比轻元素（在地质样品中一些常见的主要造岩元素）的几率大得多，也就是这些邻近元素对激发源发射的X射线和待测元素的特征X射线的吸收系数比轻元素大得多；轻元素对激发源放出的射线和待测元素的特征X射线康普顿散射几率比重元素大得多。

基体效应产生原因

吸收-增强效应

为了叙述方便，假设样品中存在待测元素A，相邻元素B、C和轻元素。B元素的原子序数比A元素的原子序数大一些，B元素能被放射源放出的射线所激发，产生B元素的特征X射线BK,BKX射线又能激发A元素；C元素的原子序数小于待测元素A的原子序数，且能被A元素特征X射线所激发产生C元素特征X射线；轻元素的原子序数测距A、B、C元素的原子序数较远，被激发的几率很小，可以忽略不计，那么对待测元素A特征X射线强度的影响有以下几个方面：

1) 放射源放出的射线激发待测元素A，产生特征X射线AK线称为光电效应。

2) AKX线在出射样品时遇到C元素激发了C元素特征X射线CK而A元素特征X射线强度减小了，称为吸收效应。

3) 放射源激发了B元素，BKX线又激发了A元素，使A元素特征X射线计数增加，称为增强效应，又称为二次荧光。

4) 放射源激发了元素C和元素B，使得激发元素A几率减小。

5) 放射源放出的射线与轻元素相互作用发生康普顿效应，可能发生一次康普顿效应也可能发生多次康普顿效应，发生康普顿效率之后射线能量损失一部分在出射样品路程中可能会激发元素A、B、C，也可能不发生作用，称为康普顿效应。

以上只是描绘了一个简单的例子，实际上X射线的吸收、增强、散射过程要复杂得多。若待测元素与标准的基体成份不一致，必然会使分析结果出现较大误差。这就是吸收效应、增强效应、散射效应影响，统称为基体效应。

非均匀效应

这种效应来源于试样的颗粒度、密度和均匀程度的不同以及制作过程中引入的偏析现象。

地质样品中，由于矿物的物理性质如脆性、硬度、延展性等差异很大，所以试样中有时存在着明显地不均匀性；粒度的差异，一方面表现为表面积及有效体积的差别．另一方面也构成了样品密度的差别。

表面效应

由于表面不平整、大颗粒或擦痕等造成对激发源初级辐射和X光的遮挡。

化学价态效应

由于元素化学价态不同，X射线荧光能量会发生变化。当斌样和标样中同一元素处于不同的化学价态时，会引起峰位移动。

基体效应种类

基体效应主要包括颗粒效应、矿物效应和元素效应。

1．颗粒效应。是指样品粉末颗粒度、颗粒分布、颗粒形状，以及颗粒内部不均匀性引起的物理效应。

2．矿物效应。是指因为物质化学成分虽然相同但结晶条件不同而造成晶体结构的差异所引起的一种物理一化学效应。

3．元素效应。是指某元素的荧光x射线不仅依赖于本身的含量，而且还依赖于试样中存在的其他元素或基体元素的性质和含量的现象。

校正方法

长期以来，许多学者从各个不同的角度出发，对基体效应及其校正做厂专门研究，提出了很多行之有效的校正方法。这些校正方法，可以划分为实验校正方法和数学校正方法两大类。实验校正法主要以实验曲线进行定量测定为特征的。如稀释法、薄试样法、增量法、列线图法、补偿法、辐射体法(又称透射校正法、发射吸收法)、内标法和散射修正法(这是一种特别的内标法)等。与实验校正方法相比较，数学校正法可使标准样品和定标曲线的数量大为减少，从而避免了制备大量标准样品的困难。数学校正法基本上可分为两类，即经验系数法和基体参数法。

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