Nguyên lý cơ bản của máy quang phổ XRF

Xrf Năng lượng phân tán Quang phổ Quang phổ Nguyên tắc cơ bản

Huỳnh quang tia X (XRF) là một kỹ thuật phân tích có thể được sử dụng để xác định thành phần hóa học của nhiều loại mẫu, bao gồm chất rắn, chất lỏng, bùn và bột lỏng. Huỳnh quang tia X cũng được sử dụng để xác định độ dày và thành phần của sự phân tách và lớp phủ. Nó có thể phân tích các nguyên tố khác nhau từ beryllium (Be) đến urani (U), bao phủ một phạm vi nồng độ từ 100 wt% đến ít hơn một phần triệu. Cách XRF hoạt động XRF là máy quang phổ phát xạ nguyên tử. Trong XRF, bức xạ từ chùm tia X chính của ống tia X sẽ khiến bức xạ tia X huỳnh quang cho thấy các đặc tính của năng lượng phân tán của các nguyên tố có trong mẫu

Nguyên tắc là ống tia X kích thích mẫu đang được thử nghiệm bằng cách tạo ra tia X sự cố (tia X chính). Mỗi nguyên tố trong mẫu kích thích phát ra tia X thứ cấp (còn được gọi là huỳnh quang tia X) và tia X thứ cấp phát ra từ các nguyên tố khác nhau có đặc tính năng lượng hoặc đặc điểm bước sóng cụ thể. Hệ thống phát hiện đo năng lượng và số lượng hoặc bước sóng của các tia X thứ cấp này phát ra. Sau đó, phần mềm công cụ chuyển đổi thông tin được thu thập bởi hệ thống phát hiện thành các loại và nội dung của các yếu tố khác nhau trong mẫu. Các nguyên tử của nguyên tố này bị kích thích bởi bức xạ năng lượng cao gây ra sự chuyển tiếp của các electron bên trong, đồng thời phát ra tia X với một bước sóng cụ thể nhất định. Do đó, miễn là bước sóng hoặc năng lượng của tia X huỳnh quang được đo, loại nguyên tố có thể được biết đến. Đây là huỳnh quang Cơ sở của phân tích định tính tia X. Ngoài ra, cường độ của tia X huỳnh quang có mối quan hệ nhất định với nội dung của các yếu tố tương ứng. Dựa trên điều này, phân tích định lượng các yếu tố có thể được thực hiện. Khi mẫu được chiếu xạ bằng tia X, mẫu có thể được kích thích để huỳnh quang tia X của các bước sóng khác nhau. Cần phải tách các tia X hỗn hợp bằng bước sóng (hoặc năng lượng) và đo cường độ tia X của các bước sóng khác nhau (hoặc năng lượng) tương ứng. Để phân tích định tính và định lượng, dụng cụ được sử dụng cho việc này được gọi là máy quang phổ huỳnh quang X

XRF sử dụng các nguyên tắc vật lý để phát hiện các yếu tố của một chất và có thể thực hiện phân tích định tính và định lượng. Đó là, tia X xâm nhập vào các electron bên trong các nguyên tử và tia X đặc trưng được tạo ra bởi các electron bên ngoài. Theo cường độ của tia X đặc trưng của các yếu tố, thông tin nội dung của mỗi nguyên tố có thể thu được. Đây là nguyên tắc cơ bản của phân tích huỳnh quang tia X. Nó chỉ có thể đo các nguyên tố nhưng không thể đo các hợp chất. Tuy nhiên, vì XRF là một phân tích hóa học bề mặt, mẫu đo phải đáp ứng nhiều điều kiện trước khi nó chính xác, chẳng hạn như bề mặt nhẵn và thành phần đồng nhất. Nếu chế phẩm không đồng nhất, nó chỉ có thể chỉ ra rằng thành phần của khu vực vi mô được đo bằng XRF là như vậy, và những thành phần khác không thể được thể hiện.

Ưu điểm của XRF: Tốc độ phân tích cao. Thời gian đo có liên quan đến độ chính xác đo, nhưng nó thường rất ngắn và tất cả các yếu tố trong mẫu có thể được đo trong 2-5 phút. Không phá hoại. Trong quá trình đo, trạng thái hóa học sẽ không được thay đổi và sẽ không có sự phân tán của mẫu. Cùng một mẫu có thể được đo nhiều lần và kết quả có thể tái sản xuất. Độ chính xác phân tích cao. Chuẩn bị mẫu đơn giản, rắn, bột và mẫu chất lỏng có thể được phân tích. Phạm vi của các yếu tố thử nghiệm lớn, EDX có thể phát hiện hầu hết các yếu tố ở 1ppm-100ppm, Na11-U92. Phân tích định lượng thành phần nguyên tố vật liệu, độ phân giải cao