Die Röntgenfluoreszenz (XRF) ist eine Technik zur Messung der Elementzusammensetzung von Materialien. Dies geschieht durch die Analyse der fluoreszierenden Röntgenstrahlen, die von einer Probe ausgesandt werden, wenn diese mit hochenergetischen Röntgenstrahlen beschossen wird. Diese zerstörungsfreie Methode identifiziert und quantifiziert die in der Probe vorhandenen Elemente auf der Grundlage der einzigartigen Spektralsignatur der einzelnen Elemente.
5 Schlüsselpunkte werden erklärt
1. Prinzip der XRF
Wenn eine Probe mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird, kann die Energie dieser Röntgenstrahlen die inneren Elektronen der Atome in der Probe anregen. Wenn diese angeregten Elektronen in ihr ursprüngliches Energieniveau zurückfallen, emittieren sie Röntgenstrahlen mit spezifischen Energien, die für die in der Probe vorhandenen Elemente charakteristisch sind. Diese Emission von Röntgenstrahlen wird als Röntgenfluoreszenz bezeichnet.
2. Detektion und Analyse
Die emittierten fluoreszierenden Röntgenstrahlen werden mit einem RFA-Spektrometer nachgewiesen, das aus einer Röntgenquelle und einem Detektor besteht. Der Detektor misst die Energie und Intensität der fluoreszierenden Röntgenstrahlen, die dann analysiert werden, um die elementare Zusammensetzung der Probe zu bestimmen. Das vom Detektor erzeugte Spektrum zeigt Peaks bei den Energien, die den in der Probe vorhandenen Elementen entsprechen.
3. Vorbereitung der Probe
Die RFA ist eine relativ einfache Analysemethode, die keine umfangreiche Probenvorbereitung erfordert. Die Proben können fest, pulverförmig oder flüssig sein. Für feste Proben wird eine ebene und saubere Oberfläche für die Messung benötigt. Pulverförmige Proben werden in der Regel zerkleinert und homogenisiert, während flüssige Proben unter Umständen eine besondere Behandlung erfordern, um eine Verunreinigung oder Veränderung der Probe während der Analyse zu verhindern.
4. Anwendungen und Vorteile
Die Röntgenfluoreszenzanalyse wird in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Metallanalyse, der Qualitätskontrolle, dem Recycling von Altmetall und der Edelmetallanalyse. Sie liefert schnelle, genaue Ergebnisse bei minimaler Probenvorbereitung und ist zerstörungsfrei, d. h. die Probe bleibt nach der Analyse unversehrt.
5. Palette der Elemente
Mit der RFA-Technik können Elemente von Natrium (Na) bis Uran (U) analysiert werden, wobei die Nachweisgrenzen je nach den spezifischen Orbitalen, die den Atomen für Elektronenübergänge zur Verfügung stehen, variieren.
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