Röntgenfluoreszenz (XRF) ist ein Verfahren zur Analyse der Elementzusammensetzung von Materialien.
Dabei werden Atome im Material mit primärer Röntgenstrahlung angeregt.
Diese angeregten Atome emittieren dann sekundäre Röntgenstrahlen, die für die vorhandenen Elemente charakteristisch sind.
Die Analyse kann entweder qualitativ sein, d. h. die Elemente werden identifiziert, oder quantitativ, d. h. ihre Konzentrationen werden bestimmt.
Die RFA-Methoden werden in zwei Haupttypen eingeteilt: Wellenlängendispersion und Energiedispersion.
Was sind die 6 Methoden der RFA?
1. Wellenlängendispersions-RFA (WDXRF)
Bei der WDRFA wird ein Kristallspektrometer verwendet, um die fluoreszierenden Röntgenstrahlen nach Wellenlängen zu trennen.
Jedes Element emittiert Röntgenstrahlen bei bestimmten Wellenlängen, die dann erfasst und analysiert werden.
Die WDRFA bietet eine hohe Auflösung und Empfindlichkeit und ist daher ideal für eine detaillierte Elementanalyse.
2. Energiedispersions-RFA (EDXRF)
Bei der EDXRF wird ein Halbleiterdetektor verwendet, um die Energie der fluoreszierenden Röntgenstrahlen direkt zu messen.
Diese Methode ermöglicht den gleichzeitigen Nachweis mehrerer Elemente ohne bewegliche Teile.
Die EDXRF ist tragbarer und vielseitiger und eignet sich perfekt für den Einsatz vor Ort und schnelle Untersuchungen.
3. Tragbare XRF-Analysatoren
Tragbare RFA-Analysatoren sind tragbare Geräte, die Mobilität und Autonomie bieten.
Sie ermöglichen die Analyse vor Ort und in Echtzeit, ohne dass ein Labor eingerichtet werden muss.
Diese Geräte sind von entscheidender Bedeutung in Branchen, die sofortige Ergebnisse benötigen, wie Metallrecycling, Umweltüberwachung und Qualitätskontrolle.
4. Technologische Fortschritte in der RFA
Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Entwicklung von Mehrschicht-Filmkristallen.
Diese haben den Nachweisbereich auf leichte Elemente wie Beryllium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff erweitert.
Verbesserungen bei der Leistung der Röntgenröhren, der Kollimation und der Detektortechnologie haben auch die Empfindlichkeit und die Nachweisgrenzen erhöht.
5. Probenvorbereitung
Obwohl die RFA zerstörungsfrei ist, kann die Probenvorbereitung dennoch wichtig sein.
Bei festen Proben ist eine ebene und saubere Oberfläche für genaue Messungen erforderlich.
Bei pulverförmigen und flüssigen Proben kann die Vorbereitung eine Homogenisierung beinhalten, um eine repräsentative Analyse zu gewährleisten.
6. Qualitative und Quantitative Analyse
Bei der qualitativen RFA-Analyse werden die Elemente anhand ihrer charakteristischen Röntgenwellenlängen oder -energien identifiziert.
Die quantitative Analyse erfordert eine Kalibrierung und manchmal eine Korrektur für Absorptions- und Anreicherungseffekte.
Dies gewährleistet eine genaue Bestimmung der Elementkonzentrationen in der Probe.
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