Die energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse, häufig als RFA bezeichnet, ist eine schnelle und zerstörungsfreie Methode zur Messung der Elementzusammensetzung in Materialien. Wie funktioniert sie?
Im Folgendem erläutern wir die Funktionsweise der RFA-Technologie und wie sie in unseren Handanalysatoren funktioniert.
Funktionsweise der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse
Röntgenenergie bildet die Grundlage für aufschlussreiche Messtechniken. Mit der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse werden in einer Probe Metalle und Elemente durch die Erkennung ihrer charakteristischen RFA-Emissionsenergien identifiziert.
Hier folgt eine detaillierte Erklärung dieses Prozesses:
Alle Elemente haben eine bestimmte Anzahl Elektronen, die in Atomorbitalen um den Kern angeordnet sind. Wenn Photone mit ausreichend Energie aus der Röntgenröhre auf die Probe treffen, werden die Elektronen aus den innersten Orbitalen der Elemente herausgeschlagen und die Atome instabil.
Um die Stabilität wiederzugewinnen, bewegen sich Elektronen aus den äußeren Orbitalen an den neu frei gewordenen Platz in den inneren Orbitalen. Ein Elektron emittiert beim Übergang aus einem äußeren Orbital in ein inneres Orbital Photonenenergie, was als Röntgenfluoreszenz bekannt ist. Diese emittierte Energie ist im folgenden Bild dargestellt.
Die Energie wird durch die Energiedifferenz zwischen dem ursprünglichen Orbital und dem Zielorbital bestimmt.
Die vorhandene Menge des Elements wird durch die Signalintensität der charakteristischen Energie des jeweiligen Elements ermittelt. Ist z. B. Blei (Pb) in einer Probe vorhanden, wird ein RFA-Signal bei 10,55 und 12,61 keV erkannt und die Menge kann durch Aufzeichnung der Energie (E) gegenüber der Intensität (I) bestimmt werden.
Funktionsweise der RFA
Nach der theoretischen Erläuterung der RFA-Technologie, folgt wie diese Technologie in den RFA-Handanalysatoren unserer beliebten Vanta Serie in der Praxis funktioniert.
Der Ablauf der Röntgenfluoreszenzanalyse kann in 4 einfache Schritte unterteilt werden:
1. Emission
Der Analysator sendet Röntgenstrahlung aus.
2. Anregung
Die Röntgenstrahlung trifft auf die Probe, wodurch diese zum Fluoreszieren angeregt wird und Röntgenstrahlung zurück zum Analysator gesendet wird.
3. Messung
Der Detektor misst das Energiespektrum. So werden vorhandene Elemente und ihre Menge erkannt. Beachten Sie, dass die RFA-Technologie von Olympus nicht alle Elemente des Periodensystems messen kann. Unsere Analysatoren messen normalerweise alle chemischen Elemente des Periodensystems von Phosphor bis Plutonium (P–Pu).
4. Ergebnisse
Die Axon Technology von Olympus verarbeitet das Energiespektrum und die chemische Zusammensetzung der Probe wird angezeigt. Metalle werden einer bestimmten Legierung zugeordnet.
Wie können die RFA-Ergebnisse verwendet werden?
RFA-Handanalysatoren führen komplizierte Berechnungen durch, sodass Sie sich darauf konzentrieren können, schnelle, genaue und stets abrufbereite Ergebnisse zu erhalten. Die Ergebnisse der schnellen Elementanalyse und Legierungsidentifizierung sind für ganz unterschiedliche Aufgaben verwendbar. Häufige RFA-Anwendungen umfassen:
- Werkstoffüberprüfung
- Schrottrecycling
- Bergbau und Geochemie
- Umweltanalyse
- Bildungswesen
- Überprüfung von Grenzwerten gemäß gesetzlichen Vorgaben
- Analyse von Edelmetallen
Für weitere Informationen zur RFA-Technologie lesen Sie dieses FAQ: Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) - Häufig gestellte Fragen (FAQ).
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