سرخط خبرها
خانه / آنالیز / XRF دستگاه آنالیز

XRF دستگاه آنالیز

فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence)

 روش فلورسانس پرتو ایکس
طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) یا طیف‌سنجی پرتو ایکس یکی از روش‌ های آنالیز عنصری است که از آن به طور وسیعی در صنعت و مراکز پژوهشی استفاده می‌ شود. این روش، به ویژه به علت سرعت زیاد در شناسایی عنصری، برای برخی از صنایع، ضروری است. در این روش، پرتو ایکس به نمونه مجهول تابیده و در اثر برانگیختن اتم ها باعث پدید آمدن پرتو ایکس ثانویه می‌ شود. سپس با تعیین طول موج (روش WDS) یا انرژی پرتو ایکس ثانویه (روش EDS)، عنصر یا عناصر مورد نظر را می‌توان شناسایی کرد.

فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence)

 اساس کار
پرتو خروجی از لوله پدید آورنده پرتو ایکس به نمونه می‌ تابد و در اثر بمباران، الکترون‌ های موجود در مدار های داخلی اتم خارج شده و جایگزینی این الکترون‌ ها از مدارهای بالایی، سبب پدید آمدن پرتو ایکس مشخصه خواهد شد. اساس این پدیده، مانند حالتی است که نمونه، توسط الکترون بمباران می‌ شود.طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس به دو نوع WDS و EDS تقسیم بندی می شود. در روش WDS پرتوی ایکس خروجی از نمونه مجهول، پیش از ورود به آشکار ساز، توسط یک بلور تفکیک می شود. در روش EDS پرتو خروجی از نمونه بدون آنکه توسط بلور آنالیز کننده تفکیک شود، وارد آشکارساز می شود. تفاوت اصلی دو روش EDS و WDS به سرعت، دقت، قدرت تفکیک این دو روش مربوط است.

فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence)

۳- اجزای دستگاه XRF
۳-۱- لوله پدیدآورنده پرتو ایکس
در دستگاه‌ های مختلف طیف سنج فلورسانس پرتو ایکس، از لوله‌ های گوناگونی استفاده می‌ شود. تفاوت آن‌ ها در توان استفاده شده در لوله، محل قرار گرفتن پنجره بریلیومی و نوع سرمایش است. پنجره خروجی می‌تواند در دیواره کناری و یا در انتهای لوله قرار داشته باشد. در این نوع لوله، آند به صورت یک لایه نازک بر روی پنجره بریلیومی قرار دارد. جنس آند در دستگاه طیف سنج فلورسانس پرتو ایکس به طور معمول فلز کروم، مولیبدن، رنیوم یا تنگستن است. وظیفه لوله پرتو ایکس، پدید آوردن پرتویی با شدت زیاد برای برانگیختگی همه عنصر های موجود در نمونه مجهول است. به عبارت دیگر، طیف پرتو خروجی از لوله، باید طول موج کمتری از لبه جذب عنصر های موجود در نمونه مجهول داشته باشد.

 بلور آنالیز کننده
بلور لیتیم فلورید (LiF) بیشترین کاربرد را در دستگاه‌ های دستگاه طیف سنج فلورسانس پرتو ایکس دارد. این بلور را می‌ توان با صفحه‌ های (۲۲۰) و (۲۰۰) استفاده کرد. این بلور برای شناسایی عنصر های پتاسیم تا اورانیم به کار می‌ رود. از بلور ژرمانیم نیز برای شناسایی عنصرهای فسفر تا کلر استفاده می‌کنند. برای این منظور صفحه های (۱۱۱) این بلور مورد توجه‌ اند. مواد دیگری که به عنوان بلور آنالیز کننده، در دستگاه XRF استفاده می‌شوند، برخی از ترکیب‌ های پلیمری هستند که به ویژه برای شناسایی عنصر های سبک مفیدترند. امروزه در دستگاه‌ های XRF، برای پرهیز از جابه‌جایی پیوسته بلور های آنالیز کننده، آن‌ ها را روی یک منشور چند وجهی مطابق شکل زیر سوار می‌کنند و بدین ترتیب با چرخاندن منشور، بلور مورد نظر به راحتی در برابر پرتو ایکس قرار می‌گیرد.

فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence)

 نمونه
نمونه در این روش به شکل استوانه‌ ای با قطر حدود ۳ سانتی متر و ضخامت ۵/۰ میلی متر است. این نمونه در یک جانمونه‌ ای فلزی قرار داده می‌ شود و پرتو ایکس از زیر به آن می‌ تابد. یک تعویض‌ کننده خودکار، نمونه‌ ها را برداشته و در جانمونه‌ ای قرار می‌ دهد و بنابراین برای تعویض نمونه، احتیاجی به خاموش کردن دستگاه نیست. اگر نمونه مجهول به شکل پودر باشد، می‌توان آن را با یک چسب آلی مخلوط کرد و به شکل صفحه، فشرده نمود. راه مناسب‌تر، ذوب نمونه به کمک بوراکس و تهیه نمونه مجهول به روش ذوب و ریخته‌ گری در یک قالب پلاتینی است. دستگاهی که در این حالت به کار می‌ رود به فیوژن معروف است. نمونه مجهول در روش XRF باید همگن باشد و لایه‌های سطحی آن با داخل نمونه، ترکیب یکسانی داشته باشد. پس از فشردن پودر، امکان دارد که برخی از عنصرها، در سطح نمونه حضور بیشتری پیدا کنند که سبب پدید آمدن اشتباه در شناسایی عنصری خواهد شد. نمونه‌ هایی که به روش ذوب و ریخته‌ گری تهیه می‌شوند، دو امتیاز مهم دارند. یکی این که همگن هستند و مشکل جدایش ترکیب در آن‌ ها وجود ندارد. دوم آن که به خاطر نداشتن تخلخل (برخلاف نمونه‌های فشرده شده) بازده تاثیر پرتو ایکس و پدید آمدن پرتو ثانویه بیشتر می‌ شود. در نمونه‌ های فشرده شده، مقداری از پرتو ایکس اولیه تابیده به نمونه، از روی ذرات پودر، پراکنده می‌شود و هدر می‌ رود.

 آشکارساز
در دستگاه XRF از آشکارساز گازی و آشکارساز تهییجی استفاده می‌شود. البته استفاده از آشکارساز با جریان گاز، بیشتر مورد توجه است زیرا در این نوع آشکارساز، وجود پنجره برلیومی بسیار نازک، امکان آشکارسازی طول موج های بلند را پدید می‌ آورد. در دستگاه‌ های پیشرفته امروزی، ممکن است دو نوع آشکارساز به طور همزمان به کار گرفته شوند.

فلورسانس پرتو ایکس (X-ray Fluorescence)

کاربرد های روش XRF
روش طیف سنجی فلورسانس ایکس در بسیاری از کاربردها، جایگزین روش‌های آنالیز شیمی‌ تر شده است. این جایگزینی به دلیل سرعت بالا و دقت زیاد در آنالیز مواد می‌باشد. روش‌ های شیمیایی سنتی، بسیار وقت‌ گیر هستند و همچنین به توانایی شخص آنالیز کننده وابسته‌ اند. اما در روشXRF در حالی که آنالیز و شناسایی با سرعت انجام می‌گیرد، این وابستگی نیز بسیار کم است. به هر حال دستگاه‌ هایXRF از نظر سرمایه‌گذاری ابتدایی، هزینه بالایی نیاز دارند و بنابراین همه مراکز صنعتی و آزمایشگاهی توان خرید آن را ندارند.

کاربرد اصلی دستگاه XRF در صنایعی مانند فولاد و سیمان است. در این صنایع، تغییر مقدار عنصر های موجود در نمونه، در گستره کوچک و مشخصی است و دوم آن که نیازمند سرعت زیاد آنالیز برای تصمیم‌ گیری در تنظیم ترکیب هستند. محدود بودن عنصر های موجود در نمونه مجهول و گستره تغییر آن ها، امکان استفاده از منحنی‌ های کالیبراسیون را با اطمینان به وجود می‌ آورد. بدیهی است که در این نوع صنایع، دستگاه همزمان بیشتر مورد توجه باشد.
در مراکز پژوهشی نیز دستگاهXRF می‌تواند کمک زیادی بنماید. در این نوع کاربردها، دستگاه EDS به خاطر توان تشخیص نوع عنصر های موجود در نمونه مجهول، برای شروع کار آنالیز و شناسایی، بسیار مفید است. البته دستگاه WDS نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، ولی از آنجا که نمونه‌ های پژوهشی، دارای تنوع عنصری زیاد هستند، بنابراین آنالیز با این دستگاه ممکن است با ندیده گرفتن یک یا چند عنصر در نمونه همراه باشد. به هر حال، برای انجام کارهای پژوهشی، استفاده از دستگاه XRF، چه به صورت EDS و چه WDS، برای انجام آنالیز کیفی که احتیاج به نمونه‌ های استاندارد ندارد توصیه می‌ شود.

برای دانلود فایل شاول و خصوصیات آن اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل ویژگی های کانسارها اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل نقشه زمین شناسی ایران  اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل گردو غبارهای صنعتی درمعادن اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل معیارهای پی جویی مواد معدنی اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل نحوه طراحی و ساخت کربن فعال اینجا کلیک کنید .

برای دانلود فایل عوامل موثر در مکانیابی واحد های فرآوری اینجا کلیک کنید

برای دانلود فایل گزارش کارآموزی تاسیسات برقی کارخانه طلای زره شوران اینجا کلیک کنید .

درباره ی mohammad

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Powered by themekiller.com