混合K-Edge/XRF分析儀特征
•經國際原子能機構（IAEA）進行例行檢查，用作HKED和KEDG
•對各種材料（包括高放射性樣品）中的重元素進行非破壞性現場分析
•同時分析多個元素
•無需樣品制備
•僅需 2 mL 樣品材料
•精度通常優于 0.5%
•典型檢測時間為 5 至 20 分鐘
混合K-Edge/XRF分析儀描述
混合K-Edge/XRF分析儀設計用于同時識別和定量均勻液體或固體樣品中的幾種重元素。事實證明，它的測量精度與破壞性化學分析方法大致相同，但使用起來更簡單，更快捷。該儀器由卡爾斯魯厄機場開發1，并且可在 Mirion 獲得許可。
該系統由一個基本的K-Edge密度計（KED）組成，具有對誘導X射線進行同步X射線熒光（XRF）分析的附加功能，如圖1所示。典型配置包括一個恒電位X射線系統、兩個LEGe探測器、標準NIM電子設備和一個用于數據采集、分析和顯示的計算機。KED和XRF分析可以同時運行，也可以單獨運行在單個樣品上，具體取決于應用和所需的精度。
KED 測量可用于單元素樣品（如 Th、U 或 Pu）和雙元素對（如 Th/U 和 U/Pu）。來自X射線管的高度準直光束穿過含有約2 mL樣品材料的樣品瓶。在特定元素的K吸收邊緣能量下，當該元素存在于樣品中時，衰減突然變化（圖2）。這種跳躍發生的能量明確地定義了元素，跳躍的高度是樣品中元素濃度的量度。
來自同一X射線管的另一束X射線束用于XRF分析。該光束刺激溶液中重元素的特征K X射線的發射。這些誘導的X射線的強度是其相對濃度的量度。
在 20 分鐘的計數時間內，在大于 50 g/L 的溶液中，重元素濃度獲得的精度優于 0.5% 的 1 西格瑪水平2.對于需要精度大于0.5%的分析，建議將明確定義的路徑長度的光譜玻璃電池作為樣品瓶。
獨立的XRF測量是分析非常密集的固體樣品或低濃度液體樣品的模式。使用高能K X射線的XRF分析對于濃度高于1g / L的精度優于1%，在0.05 g / L時為10%。檢測限為 0.01 g/L，計數時間為 20 分鐘。
含有多種重元素的樣品可以在KED/XRF組合模式下進行測量。在這種模式下，XRF通道確定元素比率，KED測量是確定濃度的參考基礎。以1/1000的濃度比對U /Pu溶液進行KED/XRF聯合分析，使主要元素濃度（100 g/L）的精度為0.1-0.2%，比值測定的精度為0.7%。
混合K-edge方法非常適合核燃料后處理廠。使用更高能量的K X射線（與其他XRF技術使用的L X射線相比）使得可以通過手套箱的不銹鋼壁照射樣品并檢測X射線成為可能。將樣品體積減少到幾毫升，并使用高功率X射線管（3 kW），即使在溶解劑溶液的非常高的伽馬背景下，也能確保良好的信噪比。同一臺儀器也可用于生產控制。
混合K-Edge/XRF分析儀的操作簡單性和快速的分析速度使其成為會計驗證實驗室用于安全保護應用的理想控制儀器。
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