흔히 XRF로 칭하는 에너지 분산형 X-선 형광 분석법(EDXRF)은 물질의 원소 조성을 측정하기 위한 신속한 비파괴적 방법입니다. 그러나 이것은 어떻게 이뤄집니까?
여기에서는 XRF의 과학적 원리를 논의하고 휴대용 분석기에서 XRF가 작동하는 방식을 설명하겠습니다.
에너지 분산형 XRF의 과학적 원리
X-선 에너지는 통찰력 있는 측정 기법의 근간을 이룹니다. 에너지 분산형 X-선 형광 분석법은 시그니처 XRF 방사 에너지를 감지하여 물체에서 금속과 원소를 식별합니다.
다음은 프로세스에 대한 상세한 설명입니다.
본질적으로 모든 원소는 핵을 둘러싸는 원자 궤도에 배열된 고정 수의 전자를 가집니다. X-선 튜브에서 광자가 충분한 에너지로 관심 대상을 타격하여 원소의 맨 안쪽 궤도 밖으로 전자를 방출할 때 원자는 불안정해집니다.
안정성을 다시 얻기 위해 외부 궤도의 전자가 내부 궤도의 새로 비워진 공간으로 이동합니다. 외부 궤도에서 내부 궤도로 전자가 전환할 때 X-선 형광으로 알려진 광자 에너지를 방출합니다. 에너지 유출은 아래 이미지에 설명되어 있습니다.
이 에너지는 개별 전자 전환의 내부 궤도와 최종 궤도 간 에너지 차이로 결정됩니다.
물체에 있는 원소의 양은 시그니처 에너지에서 감지되는 신호의 세기로 결정됩니다. 예를 들어, 물체에 납(Pb)이 있는 경우 XRF 신호는 10.55 및 12.61keV에서 감지되고, 그 양은 에너지(E) 대 세기(I)의 구성으로 결정될 수 있습니다.
휴대용 XRF의 작동 방식
이제 XRF의 과학적 원리를 이해했는데, 당사의 인기 있는 Vanta™ 시리즈와 같은 휴대용 XRF 분석기에서 이 기술이 어떻게 작동하는지 궁금할 수 있습니다.
휴대용 XRF 프로세스는 간단한 네 단계로 나누어질 수 있습니다.
1. 방사
먼저 분석기가 X-선을 방사합니다.
2. 여기
X-선이 샘플을 타격하면 형광을 나타내고 X-선을 다시 분석기로 보냅니다.
3. 측정
검출기가 에너지 스펙트럼을 측정합니다. 이것은 어떤 요소가 있고 존재하는 각 요소의 양을 알려줍니다. Olympus XRF는 주기율표에 있는 모든 원소를 측정하는 데 사용될 수는 없음을 유의하십시오. 일반적으로, 당사의 분석기는 원소 주기율표에 있는 인에서 플루토늄(P–Pu)까지 측정할 수 있습니다.
4. 결과
Olympus Axon Technology™는 에너지 스펙트럼을 처리하고 샘플의 원소 조성을 표시합니다. 금속의 경우 그 조성을 특정 등급으로 대응시킵니다.
이러한 XRF 결과가 어떻게 사용되나요?
XRF 분석기는 필요한 때 필요한 곳에 신속하고 정확한 결과를 얻는 데 집중할 수 있도록 복잡한 수학을 이용합니다. 이러한 신속한 원소 분석과 합금 식별 결과를 다양한 목적으로 사용할 수 있습니다. 일반 XRF 적용 예는 다음과 같습니다.
- 물질 확인
- 고철 재생
- 광업 및 지구화학
- 환경 평가
- 교육
- 규제 및 안전 심사
- 귀금속 분석
XRF 기술에 대해 자세히 알아 보려면 다음으로 X-선 형광 분석법 FAQ을 확인하십시오.
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