تجزیه و تحلیل فلورسانس اشعه ایکس (XRF) یک تکنیک منحصر به فرد برای اکتشاف مواد است. این تکنیک از تابش اشعه ایکس برای شناسایی تنوع عناصر موجود در انواع مختلف نمونه ها استفاده می کند. اشعه ایکسی که ما در این فرآیند استفاده می کنیم، شبیه آن دسته از پزشکان است که در بیمارستان ها برای بررسی درون بدن ما استفاده می کنند، اما این اشعه ها قوی تر و پرانرژی تر هستند. در این مقاله به بررسی اصول عملکرد XRF، مکان های استفاده از آن و همچنین نحوه انجام آماده سازی نمونه به روش صحیح برای XRF می پردازیم تا به نتیجه مطلوب برسیم.
یکی از مهمترین نکات در مورد تجزیه و تحلیل XRF این است که یک تکنیک غیر مخرب است و به این ترتیب مواد تحت آزمایش به هیچ وجه آسیب نخواهند دید. می توان از آن برای شناسایی ترکیب فلزات، مواد معدنی، پلاستیک و سایر مواد استفاده کرد. هنگامی که یک ماده توسط اشعه ایکس پرانرژی بمباران می شود، تابش اشعه ایکس خود را ساطع می کند. سپس این تشعشع توسط دانشمندان اندازه گیری می شود و برای تعیین انواع و کمیت عناصر موجود در ماده استفاده می شود. این رویکرد برای دانشمندان و محققان بسیار مفید است. DFW دارای دو نوع اساسی است، یعنی فلورسانس پرتو ایکس پراکنده انرژی (EDXRF) و فلورسانس پرتو ایکس با طول موج پراکنده (WDXRF). هر کدام کاربردها و مزایای منحصر به فرد خود را دارند.
این امر XRF را در چندین صنعت ضروری می کند، از معدن، پزشکی، آزمایش های محیطی و حتی تولید محصول. یکی از این کاربردهای XRF به عنوان یک روش غیر مخرب در صنعت معدن است که اطلاعات ضروری را در مورد نمونه های سنگ در اختیار دانشمندان قرار می دهد. این به تعیین اینکه آیا سنگ معدن می تواند به طور سودآوری استخراج شود کمک می کند. XRF بر اساس اصل ایمنی مواد وارد شده به کارخانه ها برای آزمایش در زمینه پزشکی کار می کند. همچنین می تواند به اطمینان از دفع صحیح زباله های شیمیایی کمک کند. XRF با آنالیز با سرعت بالا و حساسیت به غلظتهای پایین میتواند برای آزمایشهای محیطی برای شناسایی آلودگی در خاکهای آلوده، فیلترهای هوا و منابع آب آلوده استفاده شود. XRF تضمین می کند که فلزات یا مواد معدنی به مقدار مناسب در تولید اقلامی که لوازم الکترونیکی را تشکیل می دهند برای تولید محصولات استفاده می شود.
جدا از نمونه های جامد معمولی، XRF همچنین ظرفیت بررسی مایعات و نمونه های میکرو یا کوچک را دارد. اکنون که آن را به یک ابزار بسیار چند منظوره تبدیل می کند. این یکی از سریع ترین و ارزان ترین راه ها برای بررسی موادی مانند فلزات، سرامیک ها و مواد معدنی است. عوامل متعددی بر نتایج XRF تأثیر میگذارند، بنابراین احتیاط مناسب برای دستیابی به تجزیه و تحلیل دقیق XRF لازم است. این امر به عوامل مختلفی مانند کیفیت آماده سازی نمونه، غلظت عناصر موجود در نمونه و حساسیت دستگاه XRF بستگی دارد. XRF مزایای بسیاری دارد، از جمله این واقعیت که حتی ردپایی از عناصر در یک نمونه قابل تشخیص است، که برای دانشمندانی که به آن نیاز دارند اطلاعات ارزشمندی است.
بهبودهای مداومی در ابزار XRF وجود دارد که تست سریعتر و دقت بالاتر را ارائه می دهد. این می تواند بسیار قدرتمند باشد به خصوص در مواردی که نیاز به تجزیه و تحلیل بسیار کوچک XRF با ابزارهای جدید به نام میکروفوکوس XRF موجود در بازار است. بسیاری از این ابزارهای پیچیدهتر همچنین میتوانند برای ایجاد نقشههایی پیکربندی شوند که مشخص کنند گونههای خاصی در یک سطح یافت میشوند و اطلاعات ارزشمندی را برای محققان فراهم میکنند. علاوه بر این، یک فناوری نوآورانه در آشکارسازها ابزار قابل حمل XRF را که توسط دانشمندان در این زمینه مورد استفاده قرار میگیرد، فعال کرده است و آزمایشها را بهجای محیط آزمایشگاهی در محل انجام میدهند. دستگاههای فلورسانس اشعه ایکس مدرن همچنین دارای نرمافزار هوشمندی هستند که عوامل مختلفی را که میتوانند بر نتایج تأثیر بگذارند، جبران میکنند. این نرم افزار پیشرفته می تواند تجزیه و تحلیل را بهبود بخشد و دقت را افزایش دهد.
آمادهسازی نمونهها برای آنالیز XRF، مهمترین متغیری است که برای به دست آوردن نتایج قابل قبول ضروری است. این آماده سازی شامل کوچک کردن نمونه و اختلاط صحیح آن است تا تجزیه و تحلیل قابل اعتمادی تولید کند. تمیز کردن بسته به کاربرد متفاوت است، اما همیشه برای از بین بردن کثیفی، گرد و غبار و روغن که می تواند بر نتیجه تأثیر بگذارد ضروری است. برای نمونه های مایع، ممکن است لازم باشد آن را رقیق کنید یا نمونه خود را به گونه ای متفاوت درمان کنید تا آن را برای آزمایش آماده کنید. روشهای متداول آمادهسازی برای نمونههای جامد عبارتند از: آسیاب کردن تا پودر، ذوب و پرس گلوله. علاوه بر این، دارنده نمونه نیز باید با پروتکل آزمایش مربوطه مطابقت داشته باشد. این مهم است زیرا ممکن است نگهدارندهها دارای سطوح ناهموار باشند و در نتیجه اندازهگیریها را تغییر میدهند، که ممکن است نتیجه را تحت تأثیر قرار دهد.