Портативный РФА — Краткое руководство для эффективной работы

Портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы (РФА), также называемые «ручными спектрометрами, или пистолетами», могут существенно повысить эффективность анализа при правильном использовании в рамках геонаучных проектов, но также могут и дезориентировать неподготовленного пользователя при отсутствии надлежащих процедур. Данное руководство по РФА основывается на нашем опыте и опыте наших клиентов, и содержит важные рекомендации для всех, кто работает с портативными спектрометрами в геонаучных проектах. Это руководство отнюдь не является исчерпывающим, но представленные здесь рекомендации позволят преодолеть или значительно уменьшить встречающиеся трудности.

Мы не устаем говорить о преимуществах портативного РФА, обеспечивающего быстрый, портативный, неразрушающий и количественный анализ. Портативные РФА позволяют многим компаниям снизить расходы; но важно учитывать и некоторые ограничения технологии РФА, в целях разработки соответствующих методов и процедур.

Анализ керна: одно из «самых сложных» приложений РФА. Разумно ли использовать портативные РФА для анализа керна? См. видео-презентацию Dennis Arne (CSA Global).

Недостатки портативного РФА

Технология портативного РФА имеет некоторые ограничения, среди которых:

1. Пределы обнаружения не настолько низкие, как при лабораторном анализе; и не все элементы можно измерить.
2. Сертификация метода — в настоящее время, согласно стандартам JORC, NI 43-101 и др., данные портативных РФА невозможно использовать для оценки ресурсов, но они могут быть использованы для создания отчетов по результатам геологоразведочных работ, контроля качества материалов, и т.п.
3. Портативный РФА предоставляет данные элементного анализа, но не показывает соединения или виды оксидов. Однако, эти данные могут быть преобразованы в оксиды, если фаза хорошо изучена (например, железо (Fe) в Fe203).
4. РФ-анализаторы генерируют X-лучи, поэтому необходимо соблюдать требования радиационной безопасности. При правильном использовании, приборы совершенно безопасны.
5. Наложение РФ-спектров может привести к ложноположительным и ложноотрицательным результатам. Это обычная физика (например, на результаты золота (Au) влияют цинк (Zn) и мышьяк (As), а на кобальт (Co) – железо (Fe)).
6. На результаты РФА влияет сам образец. Контейнер для пробы, используемая пленка, размер частиц, влажность образца, неоднородность и матрица образца – все это влияет на результаты анализа.

Рекомендации

Как эти факторы влияют на точность и достоверность данных и возможность использования портативного РФА в проекте? Ряд организаций опубликовали методические рекомендации по данному вопросу, в частности Агентство по охране окружающей среды Великобритании, USEPA, CSIRO и CAMIRO. Портативный РФА также включен в Табл. 1 обновленного Руководства JORC (2012 г.). Кодекс JORC определяет, какую информацию нужно включить в публичный (открытый) отчет по результатам геологоразведочных работ.

Большинство руководящих принципов идентичны или незначительно отличаются друг от друга, когда речь идет об использовании РФА в рамках геологоразведочных работ или анализа загрязненных территорий. Ниже представлены ключевые компоненты, которые, по нашему мнению, должны стать частью РФА, стандартных рабочих процедур и этапов реализации проекта.

1. Определите цели и задачи использования РФА.
   • Прежде, чем приступить к работе, четко сформулируйте цель анализа. Является ли вашей задачей стратиграфическое исследование, химический анализ, отбор проб для лабораторных исследований или предварительный скрининг образцов? Четкая постановка цели будет направлять ход анализа.
2. Пройдите обучение у квалифицированных специалистов (теория и практика рентгенофлуоресцентного анализа, радиационная безопасность).
   • Инвестируйте в изучение современных методов: вы получите лучшие результаты.
3. Соблюдайте местные нормативы по РФА.
   • Использование РФ-анализаторов регулируется по-разному в зависимости от страны и штата, в котором вы работаете. Вы обязаны знать применимые местные законы и следовать им.
4. Выполните предварительную разведку перед началом анализа. Это позволит вам:
   • Понять, как заводская калибровка РФ-анализатора влияет на воспроизводимость и точность анализа.
   • Определить необходимость точной настройки или калибровки.
   • Оптимизировать время анализа интересующих элементов.
   • Выбрать правильный режим в анализаторе.
   • Оценить влияние неоднородности/влажности/размера частиц/типа контейнера на результаты анализа.
   • Установить нужный метод и разработать стандартные операционные процедуры (СОП).
5. Проведите соответствующий контроль качества.
   • Мы рекомендуем сопоставить матрицы или использовать характерные для площадки сертифицированные эталонные материалы (CRM), копии или реплики.
6. Не забывайте, что РФ-анализатор – это всего лишь инструмент (аналогично ручной лупе или кирке), который помогает вам принимать правильные решения, предоставляя данные анализа в режиме реального времени. Эффективность анализа будет, в первую очередь, зависеть от навыков и компетентности оператора.

РФ-анализаторы Olympus на выставке PDAC.