XRF (RÖNTGENFLUORESENSSI) on ainetta rikkomaton analyyttinen tekniikka, jota käytetään materiaalien alkuainekoostumuksen määrittämiseen.

XRF (RÖNTGENFLUORESENSSI) on ainetta rikkomaton analyyttinen menetelmä, jota käytetään materiaalien alkuainekoostumuksen määrittämiseen. XRF-analysaattorit määrittävät näytteen kemian mittaamalla näytteestä säteilevän fluoresoivan (tai sekundäärisen) röntgensäteilyn, kun primaarinen Röntgenlähde virittää sen. Jokainen näytteessä oleva alkuaine tuottaa joukon tyypillisiä fluoresoivia röntgensäteitä (”sormenjälki”), joka on ainutlaatuinen kyseiselle alkuaineelle, minkä vuoksi XRF-spektroskopia on erinomainen tekniikka materiaalin koostumuksen kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen analysointiin.

<iframe src=”https://www.youtube.com/embed/P9Xg5XzBG-Y” width=”560″ height=”315″ frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”></iframe>

röntgenfluoresenssiprosessi

1. kiinteää tai nestemäistä näytettä säteilytetään korkeaenergisillä röntgensäteillä kontrolloidusta röntgenputkesta.
2. kun näytteessä olevaan atomiin iskeytyy röntgensäteellä riittävä energia (suurempi kuin atomin K-tai L-kuoren sidosenergia), yhdestä atomin sisemmästä orbitaalikuoresta irtoaa elektroni.
3. atomi saavuttaa jälleen stabiiliuden ja täyttää sisempään orbitaalikuoreen jääneen tyhjiön elektronilla, joka on peräisin atomin korkeammasta energisestä orbitaalikuoresta.
4. elektroni putoaa alempaan energiatilaan vapauttamalla fluoresoivan röntgensäteilyn. Tämän röntgensäteen energia on yhtä suuri kuin elektronin kahden kvanttitilan välinen ominaisenergiaero. Tämän energian mittaaminen on perustana XRF-analyysille
   

XRF-spektrin tulkinta

useimmilla atomeilla on useita elektroniorbitaaleja (esimerkiksi K-kuori, L-kuori, M-kuori). Kun Röntgenenergia saa elektronit siirtymään sisään ja ulos näistä kuoritasoista, syntyy XRF-piikkejä, joiden voimakkuus vaihtelee, ja ne esiintyvät spektrissä, mikä on graafinen esitys röntgensäteiden intensiteettipiikeistä energiapiikkien funktiona. Huippuenergia tunnistaa alkuaineen, ja huipun korkeus/voimakkuus kertoo yleensä sen pitoisuudesta.

miten XRF: ää käytetään teollisuudessa?

käsikäyttöiset XRF-analysaattorit tunnistavat seokset, tunnistavat kulkurielementit, toimittavat geokemiallisia tietoja, analysoivat jalometalleja ja määrittävät pinnoituspainon ja pinnoituspaksuuden varmistaakseen, että materiaalikemialliset vaatimukset täyttyvät.

• öljy ja kaasu—Putkimateriaalin positiiviseen materiaalitunnistukseen (PMI), joka on kriittinen, kun virtauskiihdytetty korroosio eli sulfidinen korroosio on ongelma
• metallien valmistuksessa—ainetta rikkomattomaan alkuaineanalyysiin, jotta valmistusprosessiin ei pääse virheellisiä tai erittelemättä jääneitä metalleja tai seoksia

Automotive &aerospace-metallien ja pinnoitettujen osien tarkastukseen ja laadunvalvontaan

• romumetallin kierrätys-romumetallien nopea ja tarkka lajittelu, joka on välttämätöntä sekä työnkulun tehokkuus että kannattavuus
• jalometallien kierrätys—jalometallien laadun tarkka määritys ja haitallisten metallien kierrätysprosessin estäminen
• kaivos & etsintä—taloudellisesti kannattavimpien resurssien nopea tunnistaminen ja talteenotto

rakentaminen &Ympäristötekniikka—riskinarvioinnin seulontaan, vaarallisten alueiden mallintamiseen ja kunnostuksen laadunvalvontaan

onko XRF turvallinen?

analyysin aikana analysaattori lähettää suunnatun säteilysäteen, kun putkessa on virtaa. Säteilyaltistus on pyrittävä säilyttämään mahdollisimman paljon annosrajojen alapuolella. Tätä kutsutaan ALARA-periaatteeksi (niin Low as Reasonably Achievable). Kolme tekijää auttaa minimoimaan säteilyaltistuksen: aika, etäisyys, ja suojaus.

vaikka kannettavasta tai kädessä pidettävästä XRF-alkuaineanalysaattorista lähtevä säteily on samanlaista kuin normaalissa lääketieteellisessä tai hammaslääketieteellisessä röntgensäteessä saatu altistus, on pidettävä huolta siitä, että kädessä pidettävällä XRF-analysaattorilla tähdätään aina suoraan näytteeseen eikä koskaan henkilöön tai ruumiinosaan. Tässä seitsemän turvallisuusvinkkiä:

1. Anna säteilyturvallisuuskoulutus toimijoille
2. älä koskaan tähtää laitetta itseesi tai muihin, kun päävalot (röntgenvalot) syttyvät
3. älä koskaan pidä näytteitä analyysin aikana
4. ole tietoinen päävalon merkkivaloista
5. Käsittele ja käytä kunnioittavasti
6. säilytä turvallisesti-noudata paikallisia säilytysvaatimuksia
7. Jos sinulla on Turvallisuushätätilanne, ilmoita Säteilyturvallisuusvastaavalle (RSO) ja analysaattorin toimittajalle

lisätietoja XRF: n turvallisuudesta on XRF: n säteilyturvallisuuskoulutuksen verkkosivulla.