Γιατί η ανάλυση των φωτεινών στοιχείων είναι δύσκολη με τη χρήση φθορισμού ακτίνων Χ;
1. Χαμηλές ενέργειες ακτίνων Χ: Τα φωτεινά στοιχεία (στοιχεία με χαμηλούς ατομικούς αριθμούς όπως B, C, N, O, F, κλπ.) Εκθέτουν ακτίνες Χ με πολύ χαμηλές ενέργειες. Αυτές οι ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας:
* απορροφώνται εύκολα από το ίδιο το δείγμα: Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως αυτοαπορρόφηση, μειώνει την ένταση των εκπεμπόμενων ακτίνων Χ, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση.
* είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην απορρόφηση αέρα: Ακόμη και μικρές ποσότητες αέρα μεταξύ του δείγματος και του ανιχνευτή μπορούν να εξασθενήσουν σημαντικά αυτές τις ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας.
* μπορεί να απορροφηθεί από το παράθυρο του ανιχνευτή: Πολλοί ανιχνευτές XRF έχουν ένα παράθυρο που φιλτράρει τις ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας για να προστατεύσει τον ανιχνευτή. Αυτό μειώνει περαιτέρω το σήμα από τα στοιχεία φωτός.
2. Χαμηλή αποδόσεις φθορισμού: Τα φωτεινά στοιχεία έχουν σχετικά χαμηλές αποδόσεις φθορισμού, πράγμα που σημαίνει ότι μόνο ένα μικρό κλάσμα των ενθουσιασμένων ατόμων εκπέμπει πραγματικά ακτίνες. Αυτό μειώνει τη συνολική ένταση του σήματος.
3. Παρεμβολές από ακτινοβολία φόντου: Οι ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας από φωτεινά στοιχεία μπορούν εύκολα να καλυφθούν από την ακτινοβολία υποβάθρου, καθιστώντας δύσκολη την χωριστή του σήματος από το θόρυβο.
4. Περιορισμένη ευαισθησία των τυποποιημένων οργάνων XRF: Τα περισσότερα τυποποιημένα όργανα XRF έχουν σχεδιαστεί για την ανάλυση των βαρύτερων στοιχείων και δεν βελτιστοποιούνται για την ανίχνευση στοιχείων φωτός.
5. Επιδράσεις μήτρας: Η παρουσία άλλων στοιχείων στο δείγμα μπορεί να επηρεάσει την ένταση των εκπεμπόμενων ακτίνων Χ από τα φωτεινά στοιχεία, καθιστώντας δύσκολη την ακρίβεια ποσοτικοποίηση των συγκεντρώσεών τους.
υπέρβαση αυτών των περιορισμών:
Παρά τις προκλήσεις αυτές, υπάρχουν τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ανάλυσης των φωτεινών στοιχείων χρησιμοποιώντας το XRF:
* Ατμόσφαιρα κενού ή ηλίου: Η χρήση ενός κενού ή μιας ατμόσφαιρας ηλίου μπορεί να ελαχιστοποιήσει την απορρόφηση του αέρα των ακτίνων Χ χαμηλής ενέργειας.
* Ειδικοί ανιχνευτές: Οι ανιχνευτές ειδικά σχεδιασμένοι για ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας, όπως ανιχνευτές μετατόπισης πυριτίου (SDDs), μπορούν να ενισχύσουν την ευαισθησία.
* Ειδική προετοιμασία δείγματος: Λεπτά δείγματα ή ειδικοί κάτοχοι δειγμάτων μπορούν να ελαχιστοποιήσουν την αυτοαπορρόφηση.
* Προηγμένες τεχνικές ανάλυσης δεδομένων: Οι εκλεπτυσμένοι αλγόριθμοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντισταθμίσουν τα εφέ της μήτρας και την ακτινοβολία του φόντου.
Εναλλακτικές τεχνικές:
Άλλες αναλυτικές τεχνικές, όπως:
* Μικροανάλυση ανιχνευτή ηλεκτρονίων (EPMA): Παρέχει μεγαλύτερη ευαισθησία για φωτεινά στοιχεία.
* φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου ακτίνων Χ (XPS): Μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη χημική κατάσταση των φωτεινών στοιχείων.
προτιμώνται συχνά για την ανάλυση των φωτεινών στοιχείων όταν το XRF δεν επαρκεί.
