[发明专利]表征元素在纤维截面上分布状况的方法

摘要

本发明公开了一种表征元素在纤维截面上分布状况的方法。该方法，是将纤维切片用软X射线进行扫描，得到扫描图片，再将图片信息转换为二维数据，通过比较所得二维数据，得到所述元素在纤维截面上的分布状况。该方法适用于表征各种纤维中所含元素在纤维截面上的分布状况，尤其适用于表征聚丙烯腈纤维中氧元素在纤维截面上的分布状况；采用此法建立起来的氧元素在PAN预氧化纤维截面上的分布的表征方法，能表征氧元素在纤维截面上的分布范围，也能反映氧元素分布的均一性。

主权项

1.一种表征元素在纤维截面上分布状况的方法，包括如下步骤：1)将纤维进行切片，得到纤维切片；2)将所述步骤1)所得纤维切片用两种不同能量的软X射线进行同步辐射软X射线谱学显微成像，得到两张扫描图片；所述软X射线的能量选自待测元素吸收边的能量和分别位于待测元素吸收边两侧的能量中的任意两种；3)将所述步骤2)所得两张扫描图片中每个像素点的坐标和色度进行数据转换，得到待测元素在每个像素点的光密度比值，光密度比值的大小对应所述待测元素在每个像素点的色度，由于色度与待测元素的含量成正比，色度值越大，则所述待测元素在相应像素点的含量越高，故得到所述待测元素在纤维截面上的分布状况；其中，所述数据转换的公式如下：待测元素在每个像素点的光密度比值为D(E1)D(E2)=μl(E1)μl(E2)≈μm(E1,z)ρzμm(E2,z)ρz=μm(E1,z)μm(E2,z)]]>其中，光密度I₀(E)和I(E)分别表示软X射线的入射和出射强度且满足如下关系：t为所述纤维切片的厚度，μ_l(E)为所述纤维切片在软X射线的能量为E处的线性吸收系数；μ_l(E₁)和μ_l(E₂)分别为所述纤维切片在软X射线的能量为E₁和E₂处的线性吸收系数；E₁和E₂分别为所述软X射线的能量，且E₁大于E₂；μ_m(E₁，z)和μ_m(E₂，z)分别表示所述纤维切片中所述待测元素在能量E₁和E₂上的质量吸收系数；ρ(z)为所述纤维切片中所述待测元素的密度。