Die RFA-Prüfung oder Röntgenfluoreszenzprüfung ist eine zerstörungsfreie Analysetechnik zur Bestimmung der Elementzusammensetzung von Materialien.
Dabei wird eine Probe mit hochenergetischen Röntgenstrahlen bestrahlt, wodurch die Atome in der Probe angeregt werden und sekundäre oder fluoreszierende Röntgenstrahlen aussenden.
Jedes Element sendet ein einzigartiges Spektrum fluoreszierender Röntgenstrahlen aus, die analysiert werden können, um die in der Probe vorhandenen Elemente zu identifizieren und zu quantifizieren.
Wie wird eine XRF-Prüfung durchgeführt? Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Vorbereitung der Probe
Der Prozess beginnt mit der Vorbereitung der Probe.
Je nach Beschaffenheit des Materials kann die Probe aus den Oberflächenschichten des Schüttguts extrahiert oder als Bruchstück entnommen und zu einem feinen Pulver homogenisiert werden.
Bei komplexeren Proben kann ein Backenbrecher zur Homogenisierung verwendet werden.
Die Probe wird dann in der Regel mit einer hydraulischen Presse zu einem Pellet geformt, was dazu beiträgt, die Integrität der Probe während der Analyse zu erhalten.
In einigen Fällen können automatische Wäge- und Dosiergeräte eingesetzt werden, um den Probenvorbereitungsprozess zu beschleunigen.
2. Analyse mit dem XRF-Spektrometer
Die vorbereitete Probe wird dann mit einem RFA-Spektrometer analysiert, das aus einer Röntgenquelle und einem Detektor besteht.
Die Röntgenquelle erzeugt hochenergetische Röntgenstrahlen, die auf die Probe gerichtet werden.
Wenn diese Röntgenstrahlen mit der Probe wechselwirken, emittieren die Atome fluoreszierende Röntgenstrahlen.
Der Detektor fängt diese fluoreszierenden Röntgenstrahlen auf und erzeugt ein Spektrum, das die Peaks der verschiedenen Elemente in der Probe anzeigt.
Die Höhe dieser Peaks gibt die Konzentration des jeweiligen Elements an.
3. Auswertung der Ergebnisse
Das vom RFA-Spektrometer erzeugte Spektrum wird ausgewertet, um die vorhandenen Elemente und ihre jeweiligen Konzentrationen zu ermitteln.
Die Bandbreite der mit der RFA nachweisbaren Elemente reicht in der Regel von Natrium (Na) bis Uran (U), wobei die Nachweisgrenzen je nach Gerät und der Verfügbarkeit von Elektronenorbitalen in der Probe variieren.
4. Die Bedeutung der Probenvorbereitung
Eine qualitativ hochwertige Probenvorbereitung ist entscheidend für genaue und zuverlässige Ergebnisse.
In den letzten Jahren haben Fortschritte in der RFA-Instrumentierung die mit den Geräten selbst verbundenen Fehler reduziert, so dass die Probenvorbereitung die wichtigste Fehlerquelle bei der RFA-Analyse darstellt.
Daher ist die Verwendung präziser und standardisierter Techniken für die Probenvorbereitung von entscheidender Bedeutung für die Erzielung konsistenter Analyseergebnisse.
5. Anwendungen
Die Röntgenfluoreszenzanalyse wird in verschiedenen Industriezweigen, darunter Zement, Bergbau und Industriemineralien, zur Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten eingesetzt.
Ihre zerstörungsfreie Natur und ihre Fähigkeit, schnelle und zuverlässige Elementanalysen zu liefern, machen sie zu einem wertvollen Instrument in diesen Sektoren.
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