ВСЕ О МЕТОДЕ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА (РФА)
Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDXRF), обычно называемая рентгеновской флуоресценцией или РФА — это неразрушающий метод определения химического состава материала.
Как это работает?
Энергия рентгеновского излучения лежит в основе технологии измерения. Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия идентифицирует металлы и элементы в объекте путем детектирования их энергетических сигнатур.
По сути, все элементы имеют фиксированное число электронов, вращающихся по орбите вокруг ядра атома. Когда фотоны рентгеновской трубки ударяют по объекту контроля с достаточным количеством энергии, чтобы вытолкнуть электроны с внутренних орбиталей элементов, атомы становятся нестабильными.
Для восстановления стабильности, электроны с внешних орбиталей перемещаются на новые вакантные места на внутренних орбиталях. Когда электрон перемещается с внешней орбитали на внутреннюю, он испускает энергию фотонов, известную как рентгеновская флуоресценция. Это выделение энергии представлено на рисунке ниже. Эта энергия определяется разностью энергий между начальной и конечной орбиталями индивидуальных электронных переходов.
Количество элемента, присутствующего в объекте, определяется по испускаемой энергии и интенсивности сигнала. Например, при наличии в объекте свинца (Pb), XRF-сигнал будет обнаружен при 10,55 и 12,61 кэВ, и его количество можно определить, построив график зависимости энергии (E) от интенсивности (I).
Использование портативного РФА Vanta
Мы разобрали основные принципы РФА, теперь посмотрим, как данная технология работает в портативных РФ-анализаторах на примере анализатора Vanta от Olympus.
Процедуру работы портативного РФА можно разбить на четыре простых этапа:
- Излучение
Сначала анализатор испускает рентгеновские лучи.
- Отражение
X-лучи ударяют по образцу, который начинает флуоресцировать, и возвращаются обратно на рентгеновский детектор анализатора.
- Измерение
Детектор измеряет энергетический спектр и показывает, какие элементы присутствуют и в каком количестве. На нашем примере, РФ-анализаторы Olympus Vanta не могут быть использованы для измерения всех элементов периодической таблицы. Анализаторы Vanta определяют элементы от магния (Mg) до плутония (Pu).
- Результаты
Axon Technology™ от Olympus обрабатывает энергетический спектр и отображает элементный состав образца.
После анализа, значения сравниваются с базой данных по маркам сталей и производится поиск наиболее близкой марки.
Сферы применения РФА
- Контроль качества материалов
- Переработка лома
- Горное дело и геохимия
- Оценка состояния окружающей среды
- Обучение
- Оценка безопасности материалов
- Анализ драгоценных металлов
09.07.2021