Xrf는어떻게작동할까?
XRF설명
X선형광(xrf)분광법
光谱仪기술은금속,합금,폴리머,세라믹,지질학적재료,석유제품,토양,페인트등을포함한다양한재료의원소분석을제공합니다。Xrf란무엇가?어떤XRF기술을사용할수있는가?어떤소를감지할수있는가?분석이얼마나정확하고빠른가?분석구에적합한솔루션을찾으십시오。
XRF분광법의원리
光谱仪는일부고에너지방사선이가장안쪽궤도에서전자를발사하여원자를자극하는과정을설명합니다。원자가이완되면,즉외부전자가내부껍질을채울때X선형광방사선이방출됩니다。이모든것은샘플을만지거나손상시키지않고발생합니다。
방출된방사선은원자의지문과매우유사합니다。구리형광은아연형광과주기율@ @에있는다른원소의형광과는매우다르게보입니다。그렇기때문에光谱仪는원소분석을수행하는가장간단하고편리한방법중하나이며방대한산업,연구및교육응용분야에사용됩니다。여기에서파생된데이터는샘플의주요,미량및미량요소에대한정성적,반정량적및정량적정보를얻기위해사용될수있습니다。
따라서질문은다음과같습니다:xrf가필한이유는무엇입니까?미량원소분석이가능가?시멘트공장에서표준화된고정밀정량분석,2 d고장분석및생산제어,고철야적장에서금속을분류하거나발굴현장에서의암석사전선별이가능한가?
Edxrf와wdxrf의차이
오늘날모든光谱仪기기에는시료의원자를여기하기위한X선튜브와형광방사선을등록하기위한검출기가함께제공됩니다。튜브는4000 w의출력으로수냉식고전력튜브또는모바일장치를위한작은엄지손가락크기의4 w튜브일수있습니다。광자감지측면에서는기본적으로에너지분산형(EDXRF)또는파장분산형의(WDXRF)두가지기술이있습니다。광자및파장λ의에너지E가사실상교환할수있더라도(고정관계E = (c∙h)/λ，c가빛의속도이고hTh플랑크상수이기때문에)E또는λ에대하여광자를정렬하는방법은매우다릅니다。
파장분산형분광기는X선을파동으로취급하고일부규칙적인구조(격자또는결정)를사용하여현저하게높은스펙트럼분해능을허용하는간섭패턴을유발합니다。에너지분산형검출기는x선을입자로취급합니다。그들은볼링공(광자)을공구덩이(검출기)에던지는것과같이작동하여각충격에의해얼마나많은작은플라스틱공(전자)이배출되는지확인합니다。무겁거나빠른볼링공(더높은에너지)은더많은플라스틱공을배출하게됩니다。
XRF기술
Xrf에서파생된많은기술이있습니다。일부는매우민감하고(TXRF)，다른일부는매우정밀합니다(WDXRF)．일부는손대지않은상태로유지되어야하는귀중하고섬세한대상(Micro-XRF / Macro-XRF)을위한것이고，다른일부는산업공정에서사용되거나，파생된재료(직접및편광edxrf)를위한것입니다。일부는샘플(WDXRF)에포함된모든소의정확한농도를제공합니다;다른사람들은샘플(Micro-XRF)의어디에일부포함되어있는지정확하게알려줄수있습니다。대부분은실험실기기입니다。일부는한손으로사용할수있습니다(Handheld-XRF)．
일부기술은산업품질관리프로세스에서ISO및ASTM표준의일부이며,다른기술의다양성으로인해R’会실험실에서점점더자주사용됩니다。
다음과같은분석구사항에따라，최적의분광계선택은이루어집니다。
- 휴대용，벤치탑또는실험실기반소분석
- 일일측정할샘플수
- 재료/시료유형및준비
- 관심소，농도범위및검출한계
- 정확성과정밀도
- 샘플구조및구조크기
사양
| 기술 |
휴대용edxrf | 벤치탑edxrf | 벤치탑edxrf | 벤치탑edxrf | 벤치탑edxrf | 벤치탑WDXRF | 순차적WDXRF | 동시WDXRF |
| 직접edxrf | 편광edxrf | 마이크로-xrf | TXRF | |||||
| 솔리드샘플 | +++ | +++ | ++ | +++ | ++ | +++ | +++ | +++ |
| 액체 샘플 | + | +++ | +++ | ++ | +++ | +++ | +++ | - |
| 소범위 | (F) Mg-Am | (C) F - Am | Mg-Am | (C) Na-Am | (나 | (C) F - Am | B - Am | B - Am |
| 기동성 | +++ | + | ++ | ++ | (+) + | + | - | - |
| 속도 | +++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | +++ |
| 정확도및정밀도 | + | ++ | +++ | ++ | ++ | ++ | +++ | +++ |
| 2d공간해상도 | ++ | + | - | +++ | - | - | ++ | - |
| 농도 범위 | Ppm에서wt.-% | Ppm에서wt.-% | S Cl P에대한하위Ppm | Ppm에서wt.-% | Ppb - wt.-% | Ppm에서wt.-% | Ppm에서wt.-% | Ppm에서wt.-% |
| 자세히보기 | 휴대용XRF | 직접edxrf | 편광edxrf | 마이크로-xrf | TXRF | 벤치탑WDXRF | 순차적WDXRF | 동시WDXRF |
직접및편광edxrf
직접및편광edxrf
핸드헬드XRF
手持/휴대용XRF
가능한가장작은완전光谱仪분광계는배터리에서실행하고한손으로운반할수있을만큼작습니다。여전히，그들은초이내에전체긍정적marketing물질식별을할수있습니다。Handheld-XRF는더큰EDXRF계측기와동일한구성요소를가지고있지만훨씬더작은부피로포장됩니다。,이크기에도불구하고계측기는마그네슘에서시작하는모든요소에대해매우정확하고민감합니다。튜브와검출기는당연히샘플에매우가깝기때문입니다。따라서금속을정렬하기위해스크랩야드에서운반할수있을뿐만아니라지리적탐사캠페인에서추적요소분석을위해현장에서사용할수도있습니다。
마이크로-xrf
마이크로-xrf
마이크로光谱仪는폴리모세관광학을사용하여외생엑스레이를샘플의마이크로미터크기의지점으로유도하는에너지분산방법입니다。따라서샘플에있는요소와샘플의양뿐만아니라정확히어디에있는지만알수없습니다。특히빠른스캐닝단계와결합될때이방법은불균성샘플을측정하고이해하는데이상적입니다。마이크로-xrf를사용하면거의모든종류의샘플을측정할수있습니다。고체，분말및액체。샘플준비의필요성은최소화되고——모든光谱仪방법과마찬가지로,샘플은측정과정에서손상되지않습니다。따라서마이크로xrf는법의학뿐만아니라이상적사전선별기술입니다。또한지질학에서이러한종류의재료분석은분석작업에거의완벽하게적응됩니다。
TXRF
TXRF
또다른에너지분산기술토탈리플렉션光谱仪(TXRF)는가능한모든조정을사용하여신호대잡음비를최적화하고따라서감지한계를최적화합니다。다른모든edxrf기술과의구체적차이점은매우얕은입사각입니다。단색여기X -선이매끄러운기질에서완전히반사될정도로얕아서그런이름이붙었습니다。이지오메트리는세가지주이점을제공합니다。
- 기판에들어가지않고，기판에서흩어져있는배경신호가없습니다。
- 반사됨으로써，여기빔은그기판에놓여있는샘플을두번통과합니다。
- X선빔이한쪽에서다른쪽으로이동하면검출기가빔을방해하지않고샘플표면에매우가깝게배치할수있습니다。따라서，시료에서생성된거의모든형광은sdd에의해수집된다。마이크로리터또는마이크로그램에이르는미세한양의샘플재료는최소한의시료준비로PPB범위의정량화및검출한계를달성할수있다。
WDXRF
WDXRF
파장분산형X선형광(WDXRF)분광계作为EDXRF는시스템과비교할때보다정교한설정을활용하여1 - 2배의높은감도를가능하게합니다。WDXRF시스템에는강력한X선튜브(최대4.000 w),여러광학부품(예:필터,콜리메이터)이장착되어있으며,분석기결정을사용하여브래그법에따라파장에따라샘플에서방출되는X선광자를분리합니다。순차층스탠딩WDXRF및벤치탑WDXRF시스템분광계에는고니오미터가장착되어있으며,이는각파장에대한각도와결정유형을그에따라변경하며,즉원소농도는순차적으로측정된다。대규모동시WDXRF분광기는고정채널을사용하여한번에여러요소를측정하고가장짧은측정시간을달성합니다。
