Fluorescencja rentgenowska z dyspersją energii (EDXRF), potocznie nazywana metodą XRF, to szybka, nieniszcząca metoda pomiaru składu pierwiastkowego materiału. Pozostaje jednak pytanie: na czym ona polega?
W tym wpisie omówimy podstawy naukowe, na których opiera się metoda XRF, oraz sposób jej działania w ręcznych analizatorach.
Podstawy naukowe, na których opiera się metoda XRF z dyspersją energii
Energia promieniowania rentgenowskiego stanowi podstawę dla wnikliwych technik pomiarowych. Fluorescencja rentgenowska z dyspersją energii identyfikuje metale i pierwiastki w badanym obiekcie, wykrywając charakterystyczne dla nich energie emisji XRF.
Poniżej szczegółowo objaśniono ten proces:
Wszystkie pierwiastki mają ustaloną liczbę elektronów ulokowanych na powłokach atomowych wokół jądra. Kiedy fotony z lampy rentgenowskiej uderzają w badany obiekt z energią wystarczającą do wybicia elektronów z najniżej położonych powłok, atomy stają się niestabilne.
Aby przywrócić stabilność atomu, elektrony z powłok zewnętrznych przeskakują na nowo powstałe puste miejsca na powłokach wewnętrznych. Podczas przeskakiwania elektronu z powłoki zewnętrznej na powłokę wewnętrzną emituje on energię fotonową znaną jako fluorescencja rentgenowska. Na poniższym rysunku przedstawiono emisję energii.
![Działanie spektroskopii fluorescencji rentgenowskiej (XRF)](https://static5.olympus-ims.com/modules/imageresizer/edd/805/534812bcd6/700x601p350x301.png)
Wartość tej energii jest definiowana przez różnicę energii pomiędzy początkową powłoką, na której znajdował się elektron, a końcową powłoką, na którą przeskakuje elektron.
Ilość pierwiastka obecnego w badanym obiekcie zależy od natężenia sygnału wykrytego przy charakterystycznej dla niego wartości energii. Na przykład, jeśli badany obiekt zawiera ołów (Pb), sygnał XRF zostanie wykryty przy wartościach 10,55 i 12,61 keV, a jego ilość można określić poprzez wykreślenie wartości energii (E) względem wartości natężenia (I).
Sposób działania ręcznego analizatora XRF
Po zapoznaniu się z podstawami naukowymi, na których opiera się metoda XRF, nasuwa się pytanie — w jaki sposób ta technologia wykorzystywana jest w ręcznych analizatorach XRF, takich jak analizatory z naszej popularnej serii Vanta™.
Proces, który przebiega w ręcznym analizatorze XRF, można podzielić na cztery proste etapy:
1. Emisja
Najpierw analizator emituje promieniowanie rentgenowskie.
![Ręczny analizator XRF](https://static1.olympus-ims.com/data/Image/blog-images/xrf-works/vanta-sl-1-2.jpg?rev=6E3A)
2. Wzbudzenie
Promienie rentgenowskie uderzają w próbkę, odbijają się i trafiają z powrotem do analizatora.
![Badanie metodą XRF](https://static1.olympus-ims.com/data/Image/blog-images/xrf-works/XRF-chrt-2-4.jpg?rev=7D51)
3. Pomiar
Detektor mierzy widmo energetyczne. Na podstawie tych pomiarów identyfikuje, które pierwiastki są obecne w próbce, i określa ich ilości. Należy pamiętać o tym, że analizator XRF firmy Olympus nie może być używany do pomiaru każdego pierwiastka z układu okresowego. Ogólnie rzecz biorąc, nasze analizatory mogą dokonywać pomiarów pierwiastków od fosforu do plutonu (P–Pu).
![Pomiar przy użyciu ręcznego analizatora XRF](https://static4.olympus-ims.com/modules/imageresizer/3a1/6a1/dc8461612c/810x668p420x346.jpg)
4. Wyniki
Technologia Axon Technology™ firmy Olympus przetwarza widmo energetyczne i wyświetla skład pierwiastkowy próbki. W przypadku metali skład dopasowywany jest do konkretnego gatunku metalu.
![Analiza pierwiastkowa](https://static4.olympus-ims.com/modules/imageresizer/975/290/ba818544a9/810x308p420x160.png)
Do czego można wykorzystać wyniki otrzymane metodą XRF?
Analizatory XRF wykonują skomplikowane obliczenia matematyczne, dzięki czemu można skupić się na uzyskaniu szybkich, dokładnych wyników w odpowiednim czasie i miejscu. Wyniki szybkiej analizy pierwiastkowej i identyfikacji stopów można wykorzystać do wielu różnych celów. Wyniki uzyskane metodą XRF są powszechnie używane do następujących zastosowań:
- weryfikacja składu metali;
- recykling złomu;
- górnictwo i geochemia;
- oceny środowiskowe;
- edukacja;
- wykonywanie badań przesiewowych w celu zapewnienia zgodności z normami i bezpieczeństwa;
- analiza metali szlachetnych.
Aby dowiedzieć się więcej o technologii XRF, sprawdź wpis Często zadawane pytania (FAQ) dotyczące fluorescencji rentgenowskiej.
Powiązane treści
Często zadawane pytania (FAQ) dotyczące fluorescencji rentgenowskiej
Ikonografika: ręczne analizatory XRF Vanta
Przenośny analizator XRF: krótkie omówienie najlepszych praktyk
Warto nawiązać kontakt