XRF (X-ray fluorescence tsom xam) yog ib txoj kev tshuaj xyuas lub cev uas ncaj qha txiav txim siab yuav luag txhua yam tshuaj hauv cov hmoov, kua thiab cov khoom siv.
Cov txiaj ntsig ntawm txoj kev
Txoj kev no yog universal raws li nws yog raws li sai thiab yooj yim qauv npaj. Cov txheej txheem tau siv dav hauv kev lag luam, hauv kev tshawb fawb txog kev tshawb fawb. X-ray fluorescence txoj kev ntawm kev tsom xam muaj peev xwm zoo kawg nkaus, muaj txiaj ntsig zoo hauv kev tshuaj xyuas ntau yam ntawm ib puag ncig cov khoom, nrog rau kev tswj xyuas cov khoom tsim tau zoo thiab hauv kev tshuaj xyuas cov khoom tiav thiab cov khoom siv raw.
History
X-ray fluorescence tsom xam tau piav qhia thawj zaug hauv xyoo 1928 los ntawm ob tus kws tshawb fawb - Glocker thiab Schreiber. Cov cuab yeej nws tus kheej tsuas yog tsim nyob rau xyoo 1948 los ntawm cov kws tshawb fawb Friedman thiab Burks. Raws li ib tug detector, lawv coj ib tug Geiger txee, uas qhia tau hais tias siab rhiab heev nrog rau cov atomic tooj ntawm lub nucleus.
Lub helium lossis lub tshuab nqus tsev nyob hauv txoj kev tshawb fawb tau pib siv xyoo 1960. Lawv tau siv los txiav txim siab lub teeb. Kuj pib siv cov fluoride crystalslithium. Lawv tau siv rau diffraction. Rhodium thiab chromium raj tau siv los ua kom lub suab nrov.
Si(Li) - silicon lithium drift detector tau tsim nyob rau xyoo 1970. Nws muab cov ntaub ntawv siab rhiab heev thiab tsis tas yuav siv lub crystallizer. Txawm li cas los xij, lub zog daws teeb meem ntawm qhov ntsuas no yog qhov phem dua.
Qhov kev txheeb xyuas tsis siv neeg thiab cov txheej txheem tswj tau xa mus rau lub tshuab nrog rau qhov tshwm sim ntawm cov khoos phis tawj. Kev tswj hwm tau nqa tawm los ntawm lub vaj huam sib luag ntawm lub twj paj nruag lossis lub computer keyboard. Cov kws tshuaj ntsuam tau nrov heev uas lawv tau suav nrog hauv Apollo 15 thiab Apollo 16 txoj haujlwm.
Tam sim no, chaw nres tsheb thiab nkoj xa mus rau hauv qhov chaw tau nruab nrog cov khoom siv no. Qhov no tso cai rau koj txheeb xyuas thiab txheeb xyuas cov tshuaj muaj pes tsawg leeg ntawm cov pob zeb ntawm lwm cov ntiaj chaw.
Method Essence
Lub ntsiab lus ntawm X-ray fluorescence tsom xam yog ua qhov kev tshuaj xyuas lub cev. Nws yog ib qho ua tau los soj ntsuam nyob rau hauv txoj kev no ob qho tib si khib nyiab (iav, hlau, ceramics, thee, pob zeb, yas) thiab kua (roj, roj av, tov, xim, cawv thiab ntshav). Txoj kev tso cai rau koj los txiav txim siab me me, ntawm qib ppm (ib feem ntawm ib lab). Cov qauv loj, txog li 100%, kuj tseem tuaj yeem tshawb nrhiav.
Qhov kev tshuaj ntsuam no nrawm, nyab xeeb thiab tsis muaj kev puas tsuaj rau ib puag ncig. Nws muaj qhov ua tau zoo dua ntawm cov txiaj ntsig thiab cov ntaub ntawv raug. Txoj kev tso cai rau ib nrab-quantitative, zoo thiab ntau nrhiav kom tau ntawm tag nrho cov ntsiab lus uas nyob rau hauv tus qauv.
Lub ntsiab lus ntawm X-ray fluorescence txoj kev tsom xamyooj yim thiab to taub. Yog tias koj tawm ntawm cov lus siv ib sab thiab sim piav qhia txoj hauv kev yooj yim dua, ces nws hloov tawm. Tias qhov kev tshuaj xyuas yog ua los ntawm kev sib piv ntawm cov hluav taws xob uas tshwm sim los ntawm irradiation ntawm atom.
Muaj txheej txheem cov ntaub ntawv uas twb paub lawm. Los ntawm kev sib piv cov txiaj ntsig nrog cov ntaub ntawv no, cov kws tshawb fawb xaus tias qhov sib xyaw ntawm cov qauv yog dab tsi.
Qhov yooj yim thiab nkag tau ntawm cov cuab yeej siv niaj hnub no tso cai rau lawv siv rau hauv kev tshawb fawb hauv qab dej, qhov chaw, ntau yam kev tshawb fawb hauv kab lis kev cai thiab kev kos duab.
Txoj Cai Ua Haujlwm
Txoj kev no yog ua raws li kev soj ntsuam ntawm cov spectrum, uas tau los ntawm kev nthuav tawm cov khoom siv los kuaj xyuas los ntawm X-rays.
Thaum lub sijhawm irradiation, lub atom tau txais lub xeev zoo siab, uas yog nrog los ntawm kev hloov ntawm electrons mus rau quantum theem ntawm kev txiav txim siab dua. Lub atom nyob twj ywm hauv lub xeev no rau ib lub sij hawm luv luv, txog 1 microsecond, thiab tom qab ntawd nws rov qab mus rau hauv lub xeev av (nyob ntsiag to). Lub sijhawm no, cov khoom siv hluav taws xob nyob rau ntawm lub plhaub sab nraud yog sau rau hauv qhov chaw tsis muaj, thiab tso tawm lub zog ntau dhau ntawm photons, lossis hloov lub zog mus rau lwm cov khoom siv hluav taws xob nyob rau sab nraud (lawv hu ua Auger electrons). Lub sij hawm no, txhua lub atom emits ib photoelectron, lub zog uas muaj ib tug nruj nqi. Piv txwv li, hlau, thaum raug X-rays, emits photons sib npaug rau Kα, los yog 6.4 keV. Raws li, los ntawm tus naj npawb ntawm quanta thiab lub zog, ib tus tuaj yeem txiav txim cov qauv ntawm qhov teeb meem.
Radiation source
X-ray fluorescence txoj kev ntawm kev tshuaj ntsuam hlau siv ob qho tib si isotopes ntawm ntau lub ntsiab lus thiab X-ray raj ua qhov chaw kho mob. Txhua lub teb chaws muaj cov kev cai sib txawv rau kev xa tawm thiab kev xa tawm ntawm emitting isotopes, ntsig txog, hauv kev lag luam rau kev tsim cov khoom siv, lawv nyiam siv lub raj X-ray.
Cov raj zoo li no tuaj nrog tooj liab, nyiaj, rhodium, molybdenum lossis lwm yam anodes. Hauv qee qhov xwm txheej, lub anode raug xaiv nyob ntawm txoj haujlwm.
Tam sim no thiab qhov hluav taws xob sib txawv rau cov khoom sib txawv. Nws yog txaus los soj ntsuam lub teeb lub teeb nrog ib tug voltage ntawm 10 kV, hnyav - 40-50 kV, nruab nrab - 20-30 kV.
Thaum kawm txog lub teeb, cov cua nyob ib puag ncig muaj kev cuam tshuam loj rau cov spectrum. Txhawm rau txo cov nyhuv no, cov qauv hauv chav tshwj xeeb tau muab tso rau hauv lub tshuab nqus tsev lossis qhov chaw ntim nrog helium. Qhov zoo siab spectrum yog kaw los ntawm ib tug tshwj xeeb ntaus ntawv - ib tug detector. Qhov tseeb ntawm kev sib cais ntawm photons ntawm cov ntsiab lus sib txawv los ntawm ib leeg nyob ntawm seb qhov kev daws teeb meem ntawm tus ntes tau siab npaum li cas. Tam sim no qhov tseeb tshaj plaws yog qhov kev daws teeb meem ntawm qib 123 eV. X-ray fluorescence tsom xam yog ua los ntawm ib lub cuab yeej nrog xws li ntau yam nrog rau qhov tseeb txog li 100%.
Tom qab cov duab hluav taws xob tau hloov mus rau hauv qhov hluav taws xob hluav taws xob, uas yog suav los ntawm cov khoom siv hluav taws xob tshwj xeeb, nws raug xa mus rau lub computer. Los ntawm lub ncov ntawm lub spectrum, uas tau muab X-ray fluorescence tsom xam, nws yog ib qho yooj yim los mus txiav txim qhov zoo.muaj cov ntsiab lus hauv cov qauv kawm. Txhawm rau txhawm rau txiav txim siab cov ntsiab lus kom raug, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum kawm qhov tshwm sim spectrum nyob rau hauv ib qho tshwj xeeb calibration program. Qhov kev zov me nyuam tau tsim ua ntej. Rau qhov no, prototypes yog siv, muaj pes tsawg leeg uas paub ua ntej nrog cov neeg siab.
Muab nws yooj yim, qhov tau txais spectrum ntawm cov khoom kawm tau yooj yim piv nrog tus paub. Yog li, cov ntaub ntawv hais txog cov khoom muaj pes tsawg leeg tau txais.
Opportunities
X-ray fluorescence txoj kev tsom xam tso cai rau koj los tshuaj xyuas:
- qauv uas nws qhov loj lossis qhov hnyav tsis txaus (100-0.5 mg);
- txo qis hauv qhov txwv (qis los ntawm 1-2 xaj ntawm qhov loj dua XRF);
- tsom xam suav nrog kev hloov pauv hauv quantum zog.
Lub thickness ntawm cov qauv yuav tsum tau soj ntsuam yuav tsum tsis txhob ntau tshaj 1 hli.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm xws li tus qauv loj, nws muaj peev xwm mus suppress lwm yam txheej txheem nyob rau hauv tus qauv, cov uas:
- ntau Compton tawg, uas ua rau nthuav dav lub ncov hauv lub teeb matrices;
- bremsstrahlung ntawm photoelectrons (pab txhawb rau tom qab toj siab);
- inter-element excitation as well as fluorescence absorption that need inter-element correction while spectrum processing.
Qhov tsis zoo ntawm txoj kev
Ib qho ntawm cov teeb meem tseem ceeb yog qhov nyuaj uas ua ke nrog kev npaj cov qauv nyias, nrog rau cov kev cai nruj rau cov qauv ntawm cov khoom. Rau kev tshawb fawb, tus qauv yuav tsum tau zoo heev dispersed thiab zoo ib yam.
Lwm qhov tsis zoo yog tias txoj kev khi hnyav rau cov qauv (siv cov qauv). Cov yam ntxwv no muaj nyob hauv txhua txoj hauv kev tsis muaj kev puas tsuaj.
Kev siv txoj kev
X-ray fluorescence tsom xam tau dhau los ua thoob plaws hauv ntau thaj chaw. Nws yog siv tsis yog hauv kev tshawb fawb lossis kev lag luam xwb, tab sis kuj tseem nyob hauv kev coj noj coj ua thiab kev kos duab.
Used in:
- kev tiv thaiv ib puag ncig thiab ecology rau kev txiav txim siab ntawm cov hlau hnyav hauv cov av, nrog rau kev tshawb pom hauv dej, nag lossis daus, ntau yam aerosols;
- mineralogy thiab geology ua kom muaj nuj nqis thiab kev soj ntsuam zoo ntawm cov zaub mov, av, pob zeb;
- tshuaj lom neeg kev lag luam thiab metallurgy - tswj cov khoom zoo, cov khoom tiav thiab cov txheej txheem tsim khoom;
- paint kev lag luam - tshuaj xyuas cov xim txhuas;
- jewelry kev lag luam - ntsuas qhov concentration ntawm precious hlau;
- roj kev lag luam - txiav txim siab qib ntawm kev sib kis ntawm cov roj thiab roj;
- kev lag luam zaub mov - txheeb xyuas cov tshuaj lom hauv cov khoom noj thiab cov khoom xyaw;
- kev ua liaj ua teb - txheeb xyuas cov kab hauv ntau cov av, nrog rau cov khoom ua liaj ua teb;
- archaeology - ua qhov kev tsom xam, nrog rau kev sib tham ntawm kev pom;
- art - lawv kawm sculptures, paintings, tshuaj xyuas cov khoom thiab tsom xam.
Ghost settlement
X-ray fluorescence tsom xam GOST 28033 - 89 tau tswj hwm txij li xyoo 1989. Cov ntaub ntawvtag nrho cov lus nug txog tus txheej txheem tau sau npe. Txawm hais tias muaj ntau cov kauj ruam tau ua ntau xyoo los txhim kho txoj kev, cov ntaub ntawv tseem cuam tshuam.
Raws li GOST, qhov sib npaug ntawm cov ntaub ntawv kawm tau tsim. Cov ntaub ntawv yog tso tawm nyob rau hauv ib lub rooj.
Table 1. Qhov sib piv ntawm pawg feem ntau
| Defined element | Mass feem, % |
| Sulfur | Los ntawm 0.002 txog 0.20 |
| Silicon | "0.05 " 5.0 |
| Molybdenum | "0.05 " 10.0 |
| YTitanium | "0, 01 " 5, 0 |
| Cob alt | "0.05 " 20.0 |
| Chrome | "0.05 " 35.0 |
| Nyobium | "0, 01 " 2, 0 |
| Manganese | "0.05 " 20.0 |
| Vanadium | "0, 01 " 5, 0 |
| Tungsten | "0.05 " 20.0 |
| phosphorus | "0.002 " 0.20 |
siv khoom siv
X-ray fluorescence spectral tsom xam yog nqa tawm sivcov cuab yeej tshwj xeeb, txoj hauv kev thiab txhais tau tias. Ntawm cov khoom siv thiab cov khoom siv hauv GOST tau teev tseg:
- multichannel thiab scanning spectrometers;
- sib tsoo thiab emery tshuab (sib tsoo thiab sib tsoo, hom 3B634);
- nto grinder (Model 3E711B);
- screw-txiav tshuab dhos (qauv 16P16).
- txiav log (GOST 21963);
- electrocorundum abrasive log (ceramic bond, grain loj 50, hardness St2, GOST 2424);
- sanding paper (paper base, 2nd type, brand BSh-140 (P6), BSh-240 (P8), BSh200 (P7), electrocorundum - ib txwm, grain loj 50-12, GOST 6456);
- txuj ci ethyl cawv (rectified, GOST 18300);
- argon-methane sib tov.
GOST lees paub tias lwm cov ntaub ntawv thiab cov cuab yeej siv tau los muab kev txheeb xyuas tseeb.
Npaj thiab sampling raws li GOST
X-ray fluorescence tsom xam ntawm cov hlau ua ntej kev tshuaj ntsuam yuav muaj kev npaj tshwj xeeb rau kev tshawb fawb ntxiv.
Kev npaj tau ua raws li qhov tsim nyog:
- Qhov saum npoo yuav irradiated yog sharpened. Yog tias tsim nyog, so nrog cawv.
- Cov qauv raug nias nruj tiv thaiv qhov qhib ntawm lub receiver. Yog tias tus qauv saum npoo tsis txaus, ces siv cov txwv tshwj xeeb.
- Lub spectrometer yog npaj rau kev ua haujlwm raws li cov lus qhia rau kev siv.
- X-ray spectrometer yog ntsuas siv tus qauv qauv uas ua raws li GOST 8.315. Homogeneous qauv kuj siv tau rau calibration.
- Kev kawm tiav theem pib yog ua tsawg kawg tsib zaug. Hauv qhov no, qhov no yog ua tiav thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm spectrometer ntawm cov hnub sib txawv.
- Thaum ua cov kev ntsuas rov ua dua, nws tuaj yeem siv ob txoj kev ntsuas ntsuas.
Kev tshuaj xyuas thiab ua tiav
Txoj kev X-ray fluorescence tsom xam raws li GOST suav nrog kev ua haujlwm ntawm ob qhov kev ntsuas sib npaug kom tau txais cov teeb liab tsom xam ntawm txhua lub hauv paus tswj hwm.
Nws raug tso cai siv qhov kev qhia ntawm tus nqi ntawm qhov kev tshuaj ntsuam xyuas thiab qhov tsis sib xws ntawm kev ntsuas qhov sib npaug. Hauv cov ntsuas ntsuas, cov nplai qhia cov ntaub ntawv tau txais los ntawm cov yam ntxwv calibration.
Yog tias qhov kev tso cai tsis sib xws tshaj qhov ntsuas qhov sib npaug, ces qhov kev tshuaj ntsuam yuav tsum rov ua dua.
Ib qhov ntsuas tau. Hauv qhov no, ob qhov kev ntsuas tau ua nyob rau tib lub sijhawm nrog rau ib qho piv txwv los ntawm kev txheeb xyuas ntau.
Qhov kawg tshwm sim yog qhov ntsuas lej ntawm ob qhov kev ntsuas coj los ua ke, lossis qhov tshwm sim ntawm ib qho kev ntsuas ib leeg.
Kev vam meej ntawm cov txiaj ntsig ntawm cov qauv zoo
Rau kev tsom xam X-ray fluorescence, qhov txwv tsuas yog siv rau cov khoom hauv cov khoom uas kuaj pom. Rau cov khoom sib txawv, cov kev txwv ntawm kev tshawb nrhiav kom muaj nuj nqis yog txawv.
Tus lej atomic uas lub ntsiab lus muaj tuaj yeem ua lub luag haujlwm loj. Lwm yam sib npaug, nws yog qhov nyuaj dua los txiav txim siab lub teeb, thiab cov ntsiab lus hnyav tau yooj yim dua. Tsis tas li, tib lub ntsiab lus yooj yim dua los txheeb xyuas hauv lub teeb matrix dua li qhov hnyav.
Raws li, txoj kev nyob ntawm qhov zoo ntawm cov qauv nkaus xwb rau qhov uas cov khoom tuaj yeem muaj nyob rau hauv nws cov muaj pes tsawg leeg.
