[发明专利]一种用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置

说明书

本发明涉及一种用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，包括压环部件、样品盘和样品架；所述样品盘表面高于所述样品架；所述压环部件与所述样品架配合以使待测量滤膜绷紧在所述样品盘表面。本发明的有益效果如下：本发明能够迅速使滤膜表面平整，实现X光全反射，因而能够使用TXRF技术直接快速分析滤膜载大气颗粒物的元素成分，分析时间从以前的转膜制样分析所需的三个小时缩短为10分钟，大大提高了效率，降低了工作强度和分析成本，并且因为制样和分析都是非破坏性的，可以使珍贵的滤膜载大气颗粒物样品得以保存。

技术领域

本发明涉及化学分析和环境监测领域，具体涉及一种使大气滤膜保持平整以便用全反射X光荧光光谱仪(TXRF)直接测量滤膜载大气颗粒元素成分的压环装置。

背景技术

目前我国有30％的环保重点城市和17％的地级市的空气质量达不到国家二级标准。以PM2.5为代表的大气颗粒物已经成为威胁中国人生命健康的最大因素之一。除了需要测量大气中颗粒物的含量，还需要快速地分析空气滤膜载大气颗粒物的元素成分，以便判断大气颗粒的潜在毒性，并为确定污染源提供线索。

目前测量大气颗粒物的元素成分主要有三种手段，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)，X光荧光光谱(XRF)和全反射X光荧光光谱(TXRF)。ICP-MS测量精度较高，但需要首先将大气颗粒物定量溶解，再将溶解液转换成等离子体；尽管X光荧光光谱(XRF)可以直接测量空气滤膜载大气颗粒物，但该方法因为入射X光的角度较大，噪音信号较强，因此该方法的灵敏度较低，不能很好地满足大气污染监测的需求。全反射X光荧光光谱的入射角很小，约0.1度左右，X光几乎全部反射，因此噪音本底下降约3个数量级，可分析大气颗粒物中10种到20种元素的含量，最低绝对检出限在<ng级(原子序数大于K的元素)。在分析滤膜载大气颗粒物时，现有的TXRF测量方法对样品的平整度要求很高，否则难以实现X光的全反射。因此，TXRF需要转膜，即，将大气颗粒物从空气滤膜上剥离下来，化学溶解，滴在石英样品盘上。转膜的过程费时费力，成本高，还会因为溶解效率和杂质等因素引入误差。一些大气污染监测分析工作有迫切的时限性，因此现有的TXRF技术不常用于大气颗粒物的分析。使用ICP-MS和现有的TXRF方法对滤膜载大气颗粒物的分析属于破坏性的分析方法，不能将样品保存。

目前国内大气环境监测系统统一使用的是国家标准聚四氟乙烯(PTFE)空气滤膜(直径47mm)。该滤膜比较柔软，放置在样品台架上时容易卷曲变形，不平整，无法进行TXRF分析。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是，针对现有TXRF分析滤膜载大气颗粒物样品制备中存在的缺陷提供一种用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，可以使得载有大气颗粒物的空气滤膜样品能被稳定地平整地固定在样品盘上，以便实现X光的全反射，从而大大加快样品分析操作速度，并且降低成本，使TXRF快速分析技术能用于日常的大气颗粒物的分析监测并保留样品。

本发明的技术方案如下：

一种用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，包括压环部件、样品盘和样品架；所述样品盘表面高于所述样品架；所述压环部件与所述样品架配合以使待测量滤膜绷紧在所述样品盘表面。

进一步地，上述的用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，所述压环部件为钢制压环，所述样品架上设置有能够吸引所述钢制压环以使其将待测量滤膜压在所述样品架上的磁铁块，其磁性适中，足以将空气滤膜压平整，又能较容易地将压环部件移开。

进一步地，上述的用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，所述磁铁块为多个，均匀设置于所述样品架上。

进一步地，上述的用于全反射X光荧光光谱仪直接测量滤膜载大气颗粒的压环装置，所述样品架上设置有凹孔；所述磁铁块固定于所述凹孔内。