انواع دستگاه XRF (فلورسانس اشعه ایکس)
دستگاههای XRF بر اساس روش تشخیص تابش فلورسانس اشعه ایکس به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
1. دستگاههای XRF پراکندگی انرژی (EDXRF)
در این نوع دستگاهها، یک آشکارساز انرژی (معمولاً نوعی نیمهرسانا) انرژی فوتونهای فلورسانس را اندازهگیری میکند. از آنجایی که انرژی هر فوتون مشخصه عنصر مربوطه است، با تحلیل طیف انرژی میتوان عناصر موجود در نمونه را شناسایی و مقدار آنها را تعیین کرد.
مزایای EDXRF:
* سرعت بالا: اندازهگیری طیف کامل انرژی به طور همزمان انجام میشود.
* سادگی: طراحی سادهتر و هزینه کمتر نسبت به WDXRF.
* تحلیل عناصر سبک: قابلیت تحلیل عناصر سبک مانند کربن، نیتروژن و اکسیژن.
معایب EDXRF:
* رزولوشن انرژی کمتر: نسبت به WDXRF رزولوشن انرژی پایینتری دارد که ممکن است در نمونههای پیچیده منجر به همپوشانی پیکها شود.
* حساسیت کمتر: به طور کلی حساسیت کمتری نسبت به WDXRF دارد.
2. دستگاههای XRF پراکندگی طول موج (WDXRF)
در این نوع دستگاهها، فوتونهای فلورسانس با استفاده از یک کریستال آنالایزر به طول موجهای مختلف پراکنده میشوند. سپس، یک آشکارساز شمارش فوتونها را انجام میدهد و با استفاده از زاویه پراکنش، طول موج و در نتیجه انرژی فوتونها تعیین میشود.
مزایای WDXRF:
* رزولوشن انرژی بالا: رزولوشن انرژی بسیار بالا که منجر به جداسازی بهتر پیکهای عناصر مختلف میشود.
* حساسیت بالا: حساسیت بسیار بالا به ویژه برای عناصر سنگینتر.
* دقت بالا: دقت اندازهگیری کمی عناصر بسیار بالا است.
معایب WDXRF:
* سرعت پایین: اندازهگیری هر عنصر به صورت جداگانه انجام میشود که منجر به زمان تحلیل طولانیتر میشود.
* پیچیدگی: طراحی پیچیدهتر و هزینه بالاتر نسبت به EDXRF.
انتخاب نوع دستگاهXRF
انتخاب نوع دستگاه XRF به عوامل مختلفی از جمله نوع نمونه، محدوده عناصر مورد نظر، دقت مورد نیاز، سرعت تحلیل و بودجه بستگی دارد.
جدول مقایسه EDXRF و WDXRF:
| ویژگی | EDXRF | WDXRF |
|—|—|—|
| سرعت تحلیل | بالا | پایین |
| رزولوشن انرژی | پایین | بالا |
| حساسیت | پایین | بالا |
| پیچیدگی | ساده | پیچیده |
| هزینه | کم | بالا |
| تحلیل عناصر سبک | بله | خیر یا با محدودیت |
کاربردهای دستگاه XRF:
* صنعت: کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات، آنالیز پوششها، اندازهگیری ضخامت پوششها
* زمینشناسی: آنالیز سنگها، کانیها، خاک
* متالورژی: آنالیز آلیاژها، سربارهها، مواد معدنی
* محیط زیست: آنالیز خاک، آب، هوا
* باستانشناسی: آنالیز آثار باستانی
* داروسازی: آنالیز داروها و مواد اولیه
