X-Işını Flüoresans (XRF) Nedir?

XRF, “X-Işını Floresans” anlamına gelir ve çok çeşitli materyallerin temel bileşimlerini belirlemek için uzun yıllardır kullanılan bir malzeme analiz tekniğidir. Özellikle metal alaşımların, minerallerin ve petrol ürünlerin bileşimlerini analiz etmede kullanılır. X-ışınları elektromanyetik spektrumun bir parçasını oluşturur. Ultraviyolenin yüksek enerjili tarafındadırlar ve enerjileri kiloelektron volt veya nanometre dalgaboyu ile ifade edilir. XRF ile magnezyumdan uranyuma kadar katı maddeler, sıvılar ve tozlardaki ppm(tonda gram) ila %100 arasında değişen konsantrasyonlarda elementleri analiz edebilir.

XRF Çalışma Prensibi Nedir?

Tüm XRF cihazları bir X-ışını kaynağı, genellikle bu bir X-ışını tüpü olmaktadır ve bir dedektör olmak üzere iki ana bileşen etrafında tasarlanmıştır. Birincil X-ışınları kaynak tarafından üretilir ve numunenin yüzeyine yönlendirilir. Bazı durumlarda X-ışını modifikasyon için bir filtreden geçirilir. Işın, numunedeki atomlara çarptığında bir dedektör tarafından toplanan ve işlenen ikincil X-ışınları oluşur.

Kararlı bir atom çekirdekten ve yörüngesinde dönen elektronlardan oluşur. Elektronlar enerji seviyelerinde veya orbitaller halinde düzenlenir ve farklı enerji seviyeleri farklı sayıda elektron barındırabilir. Yüksek enerjili birincil X-ışını, bir atom ile çarpıştığında onun dengesini bozmaktadır. Bu elektron düşük enerji seviyesinden atılır ve bir atom boşluğu oluşur, böylece atom kararsız hale gelir.

Kararlılığı sağlamak için, daha yüksek bir enerji seviyesinden bir elektron bu boşluğa atlar. Elektron iki seviye arasında hareket ederken salınan aşırı enerji, ikincil bir X-ışını şeklinde yayılır. Yayılan X-ışını enerjisi elementin karakteristiğidir. XRF ile ölçülen örnek hakkında niteliksel bilgi sağlar.

Bununla birlikte, XRF kantitatif bir tekniktir. Numunedeki atomlar tarafından yayılan X-ışınları bir dedektör tarafından toplanır ardından analiz kısmında işlenerek enerjiye karşı X-ışınının yoğunluk noktalarını gösteren bir spektrum oluşturulur. Gördüğümüz gibi enerji piki elementi tanımlar. Pik alanı veya yoğunluğu, numunedeki elementin miktarının bir göstergesidir.

Analizci daha sonra bu bilgiyi, numunenin temel bileşimini hesaplamak için kullanır. Bir başlatma düğmesine veya tetikleyiciye basmaktan, analiz sonuçlarını elde etmeye kadar olan süreç iki saniye kadar hızlı olabilir veya birkaç dakika sürebilir.

Kullanıcılar Neden XRF Tekniğini Seçiyor?

Diğer analitik teknikleriyle karşılaştırıldığında, XRF’nin birçok avantajı vardır. Öncelikle şunu söylemeliyiz bu yöntem hızlıdır. Birçok farklı materyalde, geniş bir yelpazede ölçüm yapar. Zararsızdır ve çok az numune hazırlığı gerektirir . Diğer tekniklerle karşılaştırıldığında oldukça düşük maliyetlidir.
Bu nedenle dünyadaki pek çok teknisyen, materyalleri analiz etmek için XRF cihazlarını düzenli olarak kullanmaktadır.

Yorumlarınızı bekliyorum.