Analiza fluorescencji rentgenowskiej (XRF) to wyjątkowa technika eksploracji materiałów. Technika ta wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie do identyfikacji różnorodności pierwiastków obecnych w różnych typach próbek. Promienie rentgenowskie, których używamy w tym procesie, wyglądają jak te, których lekarze używają w szpitalach, aby zajrzeć do wnętrza naszego ciała, ale są silniejsze i bardziej energetyczne. W tym artykule przyjrzymy się zasadom działania XRF, miejscom jego wykorzystania, a także temu, jak prawidłowo przygotować próbkę do XRF, aby uzyskać optymalny wynik.
Jedną z najważniejszych rzeczy w analizie XRF jest to, że jest to technika nieniszcząca, a zatem materiały poddawane testom nie zostaną w żaden sposób uszkodzone. Może być stosowana do określania składu metali, minerałów, tworzyw sztucznych i innych materiałów. Kiedy materiał jest bombardowany wysokoenergetycznymi promieniami rentgenowskimi, emituje własne promieniowanie rentgenowskie. Następnie naukowcy mierzą to promieniowanie i wykorzystują je do określania rodzajów i ilości pierwiastków zawartych w materiale. To podejście jest niezwykle przydatne dla naukowców i badaczy. DFW ma dwie podstawowe odmiany, mianowicie: fluorescencję rentgenowską z dyspersją energii (EDXRF) i fluorescencję rentgenowską z dyspersją długości fali (WDXRF). Każda z nich ma swoje własne unikalne zastosowania i korzyści.
To sprawia, że XRF jest niezbędny w wielu branżach, od górnictwa, medycyny, badań środowiskowych, a nawet produkcji produktów. Jednym z takich zastosowań XRF jest nieniszcząca metoda w przemyśle górniczym, która dostarcza naukowcom niezbędnych informacji na temat próbek rudy. Pomaga to w określeniu, czy rudę można opłacalnie wydobywać. XRF działa na zasadzie bezpieczeństwa materiałów dostarczanych do fabryk w celu wykorzystania ich do badań w dziedzinie medycyny. Może również pomóc w upewnieniu się, że odpady chemiczne są prawidłowo utylizowane. Dzięki szybkiej analizie i czułości na niskie stężenia, XRF może być również stosowany do badań środowiskowych w celu identyfikacji zanieczyszczeń w zanieczyszczonej glebie, filtrach powietrza i źródłach zanieczyszczonej wody. XRF zapewnia, że metale lub minerały są w odpowiednich ilościach, są wykorzystywane w produkcji elementów, z których składa się elektronika do wytwarzania produktów.
Oprócz zwykłych próbek stałych, XRF ma również zdolność do badania cieczy i mikro lub małych próbek. To czyni go niezwykle wszechstronnym narzędziem. Jest to jeden z najszybszych i najtańszych sposobów badania materiałów, takich jak metale, ceramika i minerały. Na wyniki XRF wpływa kilka czynników, dlatego należy zachować odpowiednie środki ostrożności, aby uzyskać dokładną analizę XRF. Zależy to od różnych czynników, takich jak jakość przygotowania próbki, stężenie pierwiastków obecnych w próbce i czułość instrumentu XRF. XRF ma wiele zalet, w tym fakt, że można wykryć nawet ślady pierwiastków w próbce, co jest cenną informacją dla naukowców, którzy jej potrzebują.
Istnieją ciągłe ulepszenia narzędzia XRF zapewniające szybsze testowanie i większą dokładność. Może to być bardzo skuteczne, zwłaszcza w przypadkach wymagających bardzo małych analiz XRF z nowymi narzędziami o nazwie microfocus XRF dostępnymi na rynku. Wiele z tych bardziej zaawansowanych instrumentów można również skonfigurować w celu generowania map wskazujących, gdzie na powierzchni znajdują się konkretne gatunki, zapewniając badaczom bogactwo cennych informacji. Ponadto innowacyjna technologia detektorów umożliwiła przenośne narzędzia XRF, z których korzystają naukowcy w terenie, wykonując testy na miejscu, a nie w środowisku laboratoryjnym. Nowoczesne urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej są również wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które kompensuje różne czynniki, które mogą wpływać na wyniki. To najnowocześniejsze oprogramowanie może dodatkowo udoskonalić analizę, zwiększając jej dokładność.
Przygotowanie próbek do analizy XRF jest najważniejszą zmienną niezbędną do uzyskania akceptowalnych wyników. Przygotowanie to polega na zmniejszeniu próbki i odpowiednim wymieszaniu jej, aby uzyskać wiarygodną analizę. Czyszczenie różni się w zależności od zastosowania, ale zawsze jest niezbędne, aby usunąć brud, kurz i olej, które mogą mieć wpływ na wynik. W przypadku próbek ciekłych może być konieczne rozcieńczenie ich lub inne traktowanie próbki w celu przygotowania jej do badania. Typowe metody przygotowania próbek stałych to mielenie na proszek, stapianie i prasowanie peletek. Ponadto uchwyt próbki powinien również pasować do odpowiedniego protokołu testowego. Jest to istotne, ponieważ uchwyty mogą mieć szorstkie powierzchnie, co zmienia pomiary, co może mieć wpływ na wynik.