Evident LogoOlympus Logo
InSight Blog

Omówienie fluorescencji rentgenowskiej: na czym polega metoda XRF?

By  -
Analizator XRF Vanta a kontrola jakości

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)

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

2. Wzbudzenie

Promienie rentgenowskie uderzają w próbkę, odbijają się i trafiają z powrotem do analizatora.

Badanie metodą XRF

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

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

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
Global Director, Product Marketing, Analytical Instruments

Damien Blondel joined Evident in 2011 after living in Denmark, where he was a product manager of measurement systems for diagnostics and research into fluid mechanics. Currently, he is the global director of product marketing for analytical instruments and is based in Paris, France. His background is in mechanics (master's degree) and he holds a PhD in physics.

kwiecień 21, 2020
Sorry, this page is not available in your country
InSight Blog Sign-up
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country