Huỳnh quang tia X (XRF) là gì?
XRF là một kỹ thuật phân tích không phá hủy được sử dụng để xác định thành phần nguyên tố của vật liệu. Máy phân tích XRF xác định thành phần hóa học của mẫu bằng cách đo tia X huỳnh quang (hoặc thứ cấp) phát ra từ mẫu khi mẫu bị kích thích bởi nguồn tia X sơ cấp. Mỗi nguyên tố có trong mẫu tạo ra một tập hợp tia X huỳnh quang đặc trưng duy nhất cho nguyên tố cụ thể đó, đó là lý do tại sao quang phổ XRF là một công nghệ tuyệt vời để phân tích định tính và định lượng thành phần vật liệu.
Quá trình phát huỳnh quang tia X
Tất cả các thiết bị XRF đều được thiết kế xung quanh hai thành phần chính: nguồn tia x (thường là ống tia x) và máy dò. Tia X sơ cấp được tạo ra bởi nguồn và hướng vào bề mặt của mẫu, đôi khi đi qua một bộ lọc để sửa đổi chùm tia X. Khi chùm tia chiếu vào các nguyên tử trong mẫu, chúng phản ứng bằng cách tạo ra các tia X thứ cấp được máy dò thu thập và xử lý.
Tia X do các nguyên tử trong mẫu phát ra được máy dò thu thập và xử lý trong máy phân tích để tạo ra quang phổ thể hiện đỉnh cường độ tia X so với năng lượng của chúng. Năng lượng đỉnh xác định nguyên tố và diện tích đỉnh (hoặc cường độ) của nó cho biết lượng của nó trong mẫu.
Sau đó, máy phân tích sử dụng thông tin này để tính toán thành phần nguyên tố của mẫu.
Toàn bộ quá trình, từ nhấn nút bắt đầu hoặc kích hoạt, đến nhận kết quả phân tích, có thể nhanh nhất là 2 giây hoặc có thể mất vài phút.
Tất cả phụ thuộc vào thiết bị được sử dụng, phạm vi của các nguyên tố được đo và nồng độ của các nguyên tố đó.
Năng lượng của tia X phát ra là đặc trưng của nguyên tố. Điều này có nghĩa là XRF cung cấp thông tin định tính về mẫu được đo. Tuy nhiên, XRF cũng là một kỹ thuật định lượng.
Điều gì xảy ra với các nguyên tử trong mẫu trong quá trình phân tích?
Một nguyên tử ổn định được tạo ra từ một hạt nhân và các điện tử quay quanh nó. Các electron được sắp xếp theo các mức năng lượng hoặc lớp vỏ (K, L, M, N) và các mức năng lượng khác nhau có thể chứa số lượng electron khác nhau.
Khi một tia X sơ cấp năng lượng cao va chạm với một nguyên tử, nó sẽ làm xáo trộn trạng thái cân bằng của nó. Một electron bị đẩy ra khỏi mức năng lượng thấp, và một khoảng trống được tạo ra, làm cho nguyên tử không ổn định.
Để khôi phục sự ổn định, một điện tử từ mức năng lượng cao hơn rơi vào chỗ trống này và năng lượng dư thừa được giải phóng khi điện tử di chuyển giữa hai mức được phát ra dưới dạng tia X thứ cấp.
XRF được sử dụng như thế nào trong các ngành công nghiệp?
Máy phân tích XRF cầm tay xác định hợp kim, phát hiện các nguyên tố tramp, cung cấp dữ liệu địa hóa, phân tích kim loại quý và xác định trọng lượng lớp phủ và độ dày lớp mạ, để đảm bảo đáp ứng các thông số kỹ thuật hóa học vật liệu.
- Dầu và khí —để xác định vật liệu tích cực (PMI) của vật liệu đường ống, điều này rất quan trọng khi sự ăn mòn do dòng chảy tăng tốc, hoặc sự ăn mòn do sunfua, là một mối quan tâm
- Chế tạo kim loại —để phân tích nguyên tố không phá hủy nhằm đảm bảo rằng không có kim loại hoặc hợp kim sai hoặc không có đặc điểm kỹ thuật được đưa vào quy trình sản xuất
- Ô tô & hàng không vũ trụ —để kiểm tra đầu vào và kiểm soát chất lượng các bộ phận kim loại và lớp phủ
- Tái chế kim loại phế liệu —để phân loại kim loại phế liệu nhanh chóng và chính xác, điều cần thiết để nâng cao cả hiệu quả và lợi nhuận của quy trình làm việc
- Tái chế kim loại quý —để xác định chính xác loại kim loại quý và ngăn chặn các kim loại có hại xâm nhập vào quy trình tái chế
- Khai thác & thăm dò —để nhanh chóng xác định và phục hồi các nguồn tài nguyên khả thi nhất về mặt kinh tế
- Xây dựng & kỹ thuật môi trường —để sàng lọc đánh giá rủi ro, lập mô hình địa điểm nguy hiểm và kiểm soát chất lượng khắc phục
XRF có an toàn không?
Trong quá trình phân tích, máy phân tích phát ra chùm bức xạ định hướng khi ống được cấp điện. Nỗ lực hợp lý nên được thực hiện để duy trì phơi nhiễm bức xạ ở mức thấp hơn nhiều so với giới hạn liều trong thực tế. Ba yếu tố sẽ giúp giảm thiểu phơi nhiễm bức xạ của bạn: thời gian, khoảng cách và che chắn.
Mặc dù bức xạ phát ra từ máy phân tích nguyên tố XRF di động hoặc cầm tay tương tự như mức phơi nhiễm nhận được trong chụp X-quang nha khoa hoặc y tế thông thường, nhưng cần phải cẩn thận để luôn hướng máy phân tích XRF cầm tay trực tiếp vào mẫu và không bao giờ hướng vào người hoặc vật thể. Bộ phận cơ thể. Dưới đây là bảy mẹo an toàn:
- Cung cấp đào tạo an toàn bức xạ cho người vận hành
- Không bao giờ hướng thiết bị về phía bạn hoặc người khác khi đèn chiếu tia chính (bật tia X) được chiếu sáng
- Không bao giờ giữ mẫu trong quá trình phân tích
- Lưu ý về đèn báo chùm chính
- Xử lý và sử dụng với sự tôn trọng
- Lưu trữ an toàn – tuân thủ các yêu cầu lưu trữ cục bộ
- Nếu bạn gặp Trường hợp Khẩn cấp về An toàn, hãy thông báo cho Nhân viên An toàn Bức xạ và nhà cung cấp máy phân tích của bạn
Tìm mua thiết bị X-Ray chuyên nghiệp ở đâu?
Chúng tôi chuyên cung cấp các thiết bị X-ray, máy phân tích thành phần vật liệu cầm tay model X-MET8000 Series và máy phân tích độ dày lớp mạ để bàn model X-Strata920 của Hitachi High-Tech.
