توضیحات
اصول بنیادین طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF)
طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) یکی از روشهای تحلیلی پرکاربرد در شیمی تجزیه و علوم زمین است که برای شناسایی و اندازهگیری کمی عناصر در مواد مختلف به کار میرود. این روش بر اساس تعامل اشعه ایکس با اتمهای نمونه و تحلیل انرژی پرتوهای ثانویه ساطعشده عمل میکند.
مبانی و نحوه عملکرد
زمانی که نمونه در معرض تابش اشعه ایکس با انرژی بالا قرار میگیرد، الکترونهای لایههای داخلی اتمها تحریک و از مدار خود خارج میشوند. در نتیجه، اتم ناپایدار شده و الکترونهای مدارهای بیرونی برای پر کردن جای خالی جابهجا میشوند. این انتقال با آزاد شدن انرژی به صورت پرتو ایکس ثانویه (فلورسانس) همراه است.
از آنجا که انرژی پرتوهای ساطعشده برای هر عنصر منحصربهفرد است، دستگاه XRF میتواند با اندازهگیری آنها، نوع و مقدار عناصر موجود در نمونه را تعیین کند.
اجزای دستگاه XRF و عملکرد آن
در یک طیف سنج XRF، منبع اشعه ایکس معمولاً از جنس رودیوم (Rh) است، هرچند عناصر دیگری مانند تنگستن (W)، مولیبدن (Mo) و کروم (Cr) نیز بر حسب کاربرد استفاده میشوند.
پرتو ایکس اولیه با برخورد به نمونه، بخشی از انرژی خود را جذب کرده و بخشی را به صورت پراکنده بازتاب میدهد. تابش جذبشده منجر به برانگیختگی اتمها و در نتیجه انتشار پرتوهای فلورسانس خاص هر عنصر میشود.
دستگاه XRF با استفاده از آشکارسازهای مختلف، شدت و انرژی این تابشها را اندازهگیری میکند.
- آشکارساز جریان گاز متناسب برای طولموجهای بلندتر (عناصر سبکتر از Zn) استفاده میشود.
- آشکارساز سوسوزن (Scintillation Detector) برای طولموجهای کوتاهتر (عناصر سنگینتر از Nb تا I) به کار میرود.
در بسیاری از سیستمها، هر دو نوع آشکارساز برای پوشش طیف گسترده عناصر بهصورت همزمان استفاده میشوند.
شدت پرتو ساطعشده متناسب با غلظت عنصر در نمونه است و برای دستیابی به نتایج دقیق، از مقایسه با استانداردهای معدنی یا شیمیایی شناختهشده استفاده میشود.
آمادهسازی نمونه برای آنالیز XRF
تقریباً هر نوع ماده جامد یا مایع را میتوان با روش XRF تجزیه و تحلیل کرد، به شرطی که آمادهسازی نمونه بهدرستی انجام شود.
در مورد سنگها و مواد معدنی، معمولاً چند گرم نمونه مورد نیاز است. نمونه ابتدا خرد شده و سپس آسیاب میشود تا به دانههایی با اندازه چند میلیمتر یا کوچکتر برسد.
در مرحله بعد، نمونهها به پودر یکنواخت تبدیل شده و با توجه به نوع آنالیز، بهصورت پلت فشرده (Pressed Pellet) یا قرص ذوبی (Fusion Bead) آماده میشوند.
در این فرایند باید از آلودگی احتمالی نمونهها جلوگیری شود تا صحت نتایج حفظ گردد.
جمعآوری دادهها و ارزیابی نتایج
نتایج حاصل از XRF معمولاً شامل:
- طیف اشعه ایکس (نمایش شدت تابش در مقابل انرژی)،
- جدول دادههای عددی شامل غلظت عناصر،
- و نمودارهای ژئوشیمیایی برای تحلیل روندها و مقایسه نمونهها است.
برای اطمینان از کیفیت دادهها، عواملی مانند دقت، صحت، حد تشخیص (Detection Limit) و تکرارپذیری نتایج ارزیابی میشوند. دادههای معتبر با استفاده از پایگاههای داده استاندارد و طرحهای کنترل کیفیت ژئوشیمیایی مورد بررسی قرار میگیرند.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.