Рэнтгенафлуарэсцэнтны спектрометр

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search

Рэнтгенафлуарэсцэнтны спектрометр - прыбор, які выкарыстоўваецца для вызначэння элементнага складу рэчывы пры дапамозе рэнтгенафлуарэсцэнтнага аналізу (РФА). [1]

Прынцып дзеяння[правіць | правіць зыходнік]

Метад заснаваны на зборы і аналізе спектру, атрыманага пасля ўзбуджэння характарыстычных рэнтгенаўскага выпраменьвання, якое ўзнікае пры пераходзе атама з распачатай у асноўны стан (гл. Закон Мозлі). Атамы розных элементаў выпускаюць фатоны са строга вызначанымі энергіямі, вымераўшы якія можна вызначыць якасны элементны склад. Для вымярэння колькасці элемента рэгіструецца інтэнсіўнасць выпраменьвання з пэўнай энергіяй.

Асноўныя элементы рэнтгенафлуарэсцэнтных спектрометраў[правіць | правіць зыходнік]

Абавязковымі элементамі рэнтгенафлуарэсцэнтных спектрометраў з'яўляюцца крыніца ўзрушанасці характарыстычнага рэнтгенаўскага выпрамянення (касмічныя апараты заміж яго могуць скарыстаць сонечныя ўспышкі у якасці ўзбуджальніка рэнтгенаўскага выпрамянення; на Зямлі гэта немагчымае, бо рэнтгенаўскае выпрамяненне Сонца цалкам паглынаецца атмасферай) і аналізатар гэтага выпрамянення. Сучасныя прыборы абавязкова забяспечваюцца праграмным забеспячэннем для вызначэння колькаснага элементнага складу пробы.

Для ўзбуджэння атамов доследнай пробы могуць выкарыстоўвацца:

Пры рэгістрацыі атрыманага спектру могуць прымяняцца:

Найлепшым дазволам дэтэктара на дадзены момант з'яўляецца дазвол у 123 эВ з найлепшай хуткасцю падліку 3×105 імпульсаў у секунду.

Адменнікі прыбораў[правіць | правіць зыходнік]

Усе прыборы класіфікуюцца па прынцыпах узрушанасці/рэгістрацыі спектраў. Спектрометры з крышталямі-аналізатарамі, зазвычай, маюць значна больш высокі дазвол і даражэй прыбораў з энерга-дысперсійнымі дэтэктарамі.

Па спосабе выкарыстання адрозніваюць лабараторныя, стацыянарныя і пераносныя партатыўныя спектрометры. Апошнія адрозніваюцца шпаркасцю атрыманні вынікаў, лёгкасцю, выгодай, магчымасцю палявых даследаванняў, але саступаюць лабараторным і стацыянарным прыборам у адчувальнасці і дакладнасці. У адрозненне ад партатыўных прыбораў, што спецыялізуюцца на вузкім коле заданняў (вызначэнне складу сталяў, сплаваў, руд, горных парод, глеб, RoHS аналіз і да т.п.), стацыянарныя ўсталёўкі ўніверсальныя. Гэта злучана, перадусім, з тым, што для надзейнага колькаснага аналізу патрабуецца набор эталонных узораў для кожнага элемента, што няздзейсна пры працы з партатыўнымі ўсталёўкамі.

Для паляпшэння вынікаў пры вызначэнні лёгкіх элементаў з парадкавымі нумарамі менш 20 (прыкладам, натрыю, магнію, алюмінію, крэмнію, фосфара, шэрыя) выкарыстоўваецца вакуумныючы адпампоўка паветра або прадзіманне камеры геліем. Гэта выклікана патрэбай унікнуць паглынання паветрам рэнтгенаўскіх квантаў з малой энергіяй, выпусканых лёгкімі элементамі.

Пры рэгістрацыі цяжкіх элементаў (з парадкавым нумарамі больш 56) узнікае іншая складанасць — розныя элементы маюць мала якая адрозніваецца энергію фатонаў, што змушае ўжываць даражэйшыя дэтэктары з высокім дазволам па энергіі.

Узрушанасць электронамі выкарыстоўваецца пры элементным аналізе ў растравых і ў прасвечваючых электронных мікраскопах.

Ужыванне[правіць | правіць зыходнік]

Рэнтгенафлуарэсцэнтны спектрометр з'яўляецца неразбуральным экспрэсным метадам вызначэння элементнага складу. З узростам парадкавага нумара элемента адчувальнасць метаду расце, а абмыла вызначэння колькаснага элементнага складу зніжаецца. Шараговыя прыборы могуць вызначаць утрыманне элементаў з сярэднімі атамнымі нумарамі з абмылай 0,1 %.

Рэнтгенафлуарэсцэнтныя спектрометры знайшлі ўжыванне ў розных галінах навукі і тэхнікі:

Асноўныя характарыстыкі прыбораў[правіць | правіць зыходнік]

  • Актыўная вобласць
  • Максімальны энергетычны дазвол
  • Дыяпазон вызначаных элементаў
  • Максімальная ўваходная хуткасць рахунка
  • Максімальная выходная хуткасць рахунка

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Рэнтгенафлуарэсцэнтны аналізатар X-Supreme8000 Oxford Instruments