Die Röntgenfluoreszenzanalyse oder einfach XRF-Analyse ist eine zerstörungsfreie Methode, mit der Wissenschaftler die Zusammensetzung von Materialien bestimmen, also aus welchen Elementen bestimmte Materialien bestehen. Sie ist weniger willkürlich, da sie es uns ermöglicht, mit der Wissenschaft auf unserer Seite mehr über verschiedene Substanzen zu erfahren. Was sind XRF-Geräte und wie verwenden sie die schädliche chemische Strahlung, die als Röntgenstrahlen bekannt ist? Wenn diese Strahlung auf eine Probe (oder ein Material) trifft, werden die Atome oder kleine Teile der Substanz angeregt. Wenn Atome angeregt werden, geben sie ihre Energie als fluoreszierende Röntgenstrahlen ab. Diese Röntgenstrahlen werden vom Gerät erfasst und analysiert, um zu bestimmen, welche Elemente in der Probe vorhanden sind. Auf diese Weise erhalten Wissenschaftler Einblick in die chemische Zusammensetzung dieser Materialien.
Am häufigsten verwendetes und reales Beispiel für die XRF-Analyse. Bergbau ist beispielsweise der Prozess, bei dem Erz aus der natürlichen Umgebung für den menschlichen Gebrauch gewonnen wird. Die Pharmaindustrie, die Medikamente synthetisiert, verwendet dies, um nachzuweisen, dass Substanzen in ihren Eigenschaften angemessen sind. Außerdem wird XRF von Umweltwissenschaftlern bei Boden- und Wasserproben verwendet, um Verunreinigungen oder Elemente zu identifizieren, die für die Umwelt schädlich sind. Wie kann man die Elemente in Stahl oder Mineralien besser analysieren, wenn man weiß, woraus ein komplexes Material besteht? Wissenschaftler werden mit hochentwickelten Geräten wie den von Nanyang JZJ entwickelten Geräten in der Lage sein, das Endergebnis innerhalb weniger Minuten genau zu kennen. Dies ermöglicht es ihnen, relativ einfach viele Proben zu verarbeiten, was angesichts ihrer Berufe wichtig ist.
Einer der größten Vorteile der XRF-Analyse besteht darin, dass Ihre Probe dabei weder zerstört noch verändert wird. Diese Art der Analyse wird als zerstörungsfreie Prüfung bezeichnet. Die zerstörungsfreie Natur der Analyse bedeutet, dass die Testproben während der Prüfung nicht modifiziert oder verändert werden und für eine spätere erneute Analyse aufbewahrt werden können. Dies gilt insbesondere, wenn es um Ressourcen geht, die begrenzt oder teuer sind und nicht verloren gehen sollen. Darüber hinaus ist die XRF-Analyse auch schnell und äußerst präzise. Solche Proben erfordern nur eine minimale Vorbehandlung, damit die Wissenschaftler schnell Ergebnisse liefern können. Stattdessen haben die Forscher in der zweiten Hälfte ihres Lebenszyklus Zeit, sich auf ihre Entdeckungen zu konzentrieren – das Studium und die Interpretation der Ergebnisse.
Allerdings hat die XRF-Analyse auch ihre Grenzen. Eine der größten Grenzen ist die Eindringtiefe der Röntgenstrahlen in eine Probe. Wir müssen die Atome im Inneren sehen können, also muss die Probe für Röntgenstrahlen transparent sein. Bei dickeren oder dichteren Proben schränkt dies die Daten ein, die aus tieferen Schichten extrahiert werden können. Darüber hinaus eignet sich die XRF-Analyse eigentlich nur für schwere Elemente (Kohlenstoff/Wasserstoff/Stickstoff). Diese sind in den meisten Materialien allgegenwärtig, aber für ein XRF-Gerät problematisch. Der letzte, aber nicht unwichtigste Teil der XRF-Analyse erfordert eine technische Wissensbasis. Die korrekte Bedienung des Geräts und das Ablesen seiner Ergebnisse erfordert eine spezielle Schulung.
In den letzten Jahren gab es eine Reihe spannender Fortschritte und Innovationen im Bereich der Röntgenfluoreszenz. XRF-Geräte wurden im Laufe der Jahre verbessert und sind jetzt genauer, zuverlässiger und schneller als früher. Ein Nanyang JZJ Automated XRF Analyzer beispielsweise verfügt über moderne Technologie mit Hochleistungsdetektoren, um in jeder Probe nach Elementen in sehr geringer Konzentration zu suchen. Wissenschaftler können so ein hohes Maß an Detailgenauigkeit erreichen, dass selbst die komplexesten Materialien (die sich normalerweise nicht testen lassen) Ergebnisse liefern. Darüber hinaus waren diese Entwicklungen bei der Untersuchung einer Reihe von Proben von entscheidender Bedeutung, da Forscher Einblicke in die Probenzusammensetzung gewinnen konnten, die zuvor nicht verfügbar waren.