Röntgenfluoreszenzanalyse oder kurz XRF-Analyse ist eine zerstörungsfreie Methode, die Wissenschaftler verwenden, um die Zusammensetzung von Materialien zu bestimmen, also welche Elemente bestimmte Materialien ausmachen. Sie ist weniger willkürlich, insbesondere weil sie uns ermöglicht, mit der Unterstützung der Wissenschaft, mehr über verschiedene Substanzen zu erfahren. Was sind XRF-Geräte und wie nutzen sie die schädliche chemische Strahlung namens Röntgenstrahlung? Diese Strahlung, wenn sie auf ein Probe (oder Material) trifft, erregt die Atome; oder die kleinen Teile der Substanz. Wenn Atome angeregt werden, geben sie ihre Energie in Form fluoreszierender Röntgenstrahlen ab. Dieser Röntgenstrahl wird vom Gerät aufgefangen und analysiert, um festzustellen, welche Elemente in der Probe vorhanden sind. Auf diese Weise gewinnen Wissenschaftler Einblicke in die chemische Zusammensetzung dieser Materialien.
Am meisten genutztes und reales Beispiel für XRF-Analyse. Zum Beispiel ist Bergbau der Prozess, Erz aus der Naturumwelt für den menschlichen Gebrauch zu gewinnen. Die Pharmaindustrie, die Medikamente synthetisiert, verwendet dies, um zu überprüfen, dass Stoffe in ihren Eigenschaften geeignet sind. Auch verwenden Umweltwissenschaftler XRF auf Boden- und Wassermuster, um Kontaminationen oder Elemente zu identifizieren, die schädlich für die Umwelt sind. Wie kann man das Element in Stahl oder Mineralien besser analysieren, was durch das Wissen darüber möglich ist, woraus ein komplexes Material besteht? Wissenschaftler haben mit raffinierten Geräten wie den von Nanyang JZJ entwickelten Einheiten die Möglichkeit, das Endergebnis genau innerhalb weniger Minuten zu kennen. Es ermöglicht ihnen, viele Proben relativ einfach zu bearbeiten, was bei ihren Berufen wichtig ist.
Einer der größten Vorteile der XRF-Analyse ist, dass sie das Probe nicht zerstört oder verändert. Diese werden als zerstörungsfreie Prüfverfahren bezeichnet. Die zerstörungsfreie Natur der Analyse bedeutet, dass Testproben während des Testens nicht verändert oder modifiziert werden und für spätere erneute Analysen in der Lagerung aufbewahrt werden können. Insbesondere bei der Bearbeitung von Ressourcen, die begrenzt oder teuer sind und nicht ausgeleakt werden sollten. Darüber hinaus ist die XRF-Analyse auch sehr schnell und extrem präzise. Solche Proben erfordern eine minimale Vorbehandlung, um sicherzustellen, dass die Wissenschaftler schnell Ergebnisse liefern können. Stattdessen ermöglicht es Forschern, sich in der zweiten Hälfte ihrer Arbeit darauf zu konzentrieren, Entdeckungen zu machen – indem sie Ergebnisse studieren und interpretieren.
Das gesagt, ist die XRF-Analyse nicht ohne ihre Einschränkungen. Eine wesentliche Einschränkung ist die Durchdringungstiefe von Röntgenstrahlen in ein Probenstück. Wir müssen die Atome im Inneren sehen können, was erfordert, dass sie für Röntgenstrahlen transparent sind. Bei dickeren oder dichteren Proben beschränkt dies die aus weiter drinnen extrahierbaren Daten. Darüber hinaus ist die XRF-Analyse wirklich nur gut geeignet für schwere Elemente (Kohlenstoff/Wasserstoff/Stickstoff). Diese sind in den meisten Materialien ubiquitär, aber problematisch für eine XRF-Maschine. Der letzte, aber nicht unwesentliche Teil der XRF-Analyse erfordert ein technisches Wissen. Die richtige Bedienung der Maschine und das Interpretieren ihrer Ergebnisse erfordern spezielle Ausbildung.
In den letzten Jahren gab es eine Reihe aufregender Fortschritte und Innovationen in der Röntgenfluoreszenz. XRF-Geräte wurden im Laufe der Jahre verbessert und sind genauer, zuverlässiger und schneller geworden als damals. Zum Beispiel verfügt ein Nanyang JZJ Automatisierter XRF-Analysator über moderne Technologie mit einem leistungsstarken Detektor, um Elemente in sehr geringer Konzentration in jedem einzelnen Probenmaterial zu finden. Wissenschaftler können solch ein feines Detailniveau erreichen, dass sogar die komplexesten Materialien (die normalerweise einer Untersuchung widerstehen) Ergebnisse liefern. Darüber hinaus haben diese Entwicklungen bei der Untersuchung einer Vielzahl von Proben eine entscheidende Rolle gespielt, wobei Forscher Einblicke in die Zusammensetzung von Proben geben, die zuvor schwer zugänglich waren.