RFA (Röntgenfluoreszenz) ist eine zerstörungsfreie Analysetechnik zur Bestimmung der elementaren Zusammensetzung von Materialien.

XRF (Röntgenfluoreszenz) ist eine zerstörungsfreie Analysetechnik zur Bestimmung der elementaren Zusammensetzung von Materialien. RFA-Analysatoren bestimmen die Chemie einer Probe, indem sie die fluoreszierende (oder sekundäre) Röntgenstrahlung messen, die von einer Probe emittiert wird, wenn sie von einer primären Röntgenquelle angeregt wird. Jedes der in einer Probe vorhandenen Elemente erzeugt einen Satz charakteristischer fluoreszierender Röntgenstrahlen („Fingerabdruck“), der für dieses spezifische Element einzigartig ist, weshalb die RFA-Spektroskopie eine ausgezeichnete Technologie für die qualitative und quantitative Analyse der Materialzusammensetzung ist.

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Der Röntgenfluoreszenzprozess

1. Eine feste oder eine flüssige Probe wird mit hochenergetischen Röntgenstrahlen aus einer kontrollierten Röntgenröhre bestrahlt.
2. Wenn ein Atom in der Probe mit einem Röntgenstrahl ausreichender Energie (größer als die K- oder L-Bindungsenergie des Atoms) getroffen wird, wird ein Elektron aus einer der inneren Orbitalschalen des Atoms verdrängt.
3. Das Atom gewinnt an Stabilität zurück und füllt die in der inneren Orbitalschale verbleibende Lücke mit einem Elektron aus einer der energiereicheren Orbitalschalen des Atoms.
4. Das Elektron fällt durch Freisetzung eines fluoreszierenden Röntgenstrahls in den niedrigeren Energiezustand ab. Die Energie dieses Röntgenstrahls ist gleich der spezifischen Energiedifferenz zwischen zwei Quantenzuständen des Elektrons. Die Messung dieser Energie ist die Grundlage der RFA-Analyse
   

Interpretation von RFA-Spektren

Die meisten Atome haben mehrere Elektronenorbitale (z. B. K-Schale, L-Schale, M-Schale). Wenn Röntgenenergie bewirkt, dass Elektronen in und aus diesen Schalenebenen übertragen werden, werden RFA-Peaks mit unterschiedlichen Intensitäten erzeugt und sind im Spektrum vorhanden, eine grafische Darstellung von Röntgenintensitätsspitzen als Funktion von Energiespitzen. Die Spitzenenergie identifiziert das Element, und die Spitzenhöhe / -intensität ist im Allgemeinen ein Hinweis auf seine Konzentration.

Wie wird RFA in der Industrie eingesetzt?

Tragbare RFA-Analysatoren identifizieren Legierungen, erkennen Tramp-Elemente, liefern geochemische Daten, analysieren Edelmetalle und bestimmen das Beschichtungsgewicht und die Beschichtungsdicke, um sicherzustellen, dass die Spezifikationen der Materialchemie erfüllt werden.

• Öl und Gas — für die positive Materialidentifikation (PMI) von Rohrleitungsmaterial, das kritisch ist, wenn strömungsbeschleunigte Korrosion oder sulfidische Korrosion ein Problem darstellt
• Metallherstellung — für die zerstörungsfreie Elementanalyse, um sicherzustellen, dass keine falschen oder nicht spezifizierten Metalle oder Legierungen in den Herstellungsprozess gelangen
• Automotive & Luft- und Raumfahrt – für die Eingangskontrolle und Qualitätskontrolle von metallischen und beschichteten Teilen
• Altmetallrecycling – für die schnelle und genaue Sortierung von Altmetallen, die zur Verbesserung der effizienz und Rentabilität
• Edelmetallrecycling — zur genauen Bestimmung des Edelmetallgehalts und zur Verhinderung des Eindringens schädlicher Metalle in den Recyclingprozess
• Bergbau & Exploration— zur schnellen Identifizierung und Rückgewinnung der wirtschaftlich rentabelsten Ressourcen
• Bauwesen & Umwelttechnik — zur Risikobewertung, Modellierung gefährlicher Standorte und Qualitätskontrolle bei der Sanierung

Ist RFA sicher?

Während der Analyse emittiert der Analysator einen gerichteten Strahlungsstrahl, wenn das Rohr erregt wird. Es sollten angemessene Anstrengungen unternommen werden, um die Strahlenexposition so weit wie möglich unter den Dosisgrenzwerten zu halten. Dies wird als ALARA-Prinzip (As Low as Reasonably Achievable) bezeichnet. Drei Faktoren tragen dazu bei, Ihre Strahlenbelastung zu minimieren: Zeit, Entfernung und Abschirmung.

Während die von einem tragbaren oder tragbaren RFA-Elementaranalysator emittierte Strahlung der Exposition eines normalen medizinischen oder zahnärztlichen Röntgenbildes ähnelt, muss darauf geachtet werden, dass ein tragbarer RFA-Analysator immer direkt auf die Probe und niemals auf eine Person oder ein Körperteil gerichtet wird. Hier sind sieben Sicherheitstipps:

1. Schulung des Bedienpersonals zur Strahlensicherheit
2. Richten Sie das Gerät niemals auf sich selbst oder andere, wenn die Primärstrahlanzeigen (Röntgenstrahl an) leuchten
3. Halten Sie während der Analyse niemals Proben in der Hand
4. Achten Sie auf die Primärstrahlanzeigelampen
5. Mit Respekt behandeln und verwenden
6. Sicher aufbewahren – befolgen Sie die lokalen Speicheranforderungen
7. Wenn Sie einen Sicherheitsnotfall haben, benachrichtigen Sie Ihren Strahlenschutzbeauftragten (RSO) und den Analysegerätehersteller

Weitere Informationen zur RFA–Sicherheit finden Sie auf unserer Website für Schulungen zur RFA-Strahlungssicherheit.