Optik Emisyon Spektrometresi ve El Tipi XRF Spektrometresi Arasındaki Fark
Optik Emisyon Spektrometresi, doğru ölçüm sonuçları, iyi tekrarlanabilirlik ve uzun vadeli kararlılık ile nicel bir analiz cihazlarıdır. El tipi XRF spektrometresi, malzeme derecesini belirlemek için kullanılan niteliksel bir analiz cihazıdır. Saha testi için uygundur, ancak daha zorlu elementleri karbon analizini yapamaz.
Optik Emisyon Spektrometresi
Optik emisyon spektrometreleri, katı metal malzeme analizi alanında en hassas ve doğru detektörlerle donatılmış cihazlardır. Metal spektrum analizinin karmaşık gereksinimlerini büyük ölçüde karşılayabilir. Materyalleri analiz edebilir: Fe, Al, Cu, Ni, Co, Ti, Zn, Mg, Pb , Sn ve diğer elementleri. Bir metalin yüzeyine uygulanan spark atlama gerilimi ile , kuantum mekaniği teorisine göre, atomun kabuk elektronları, kararsız bir durumda olan daha yüksek enerji seviyelerinin dış yörüngelerine uyarılacaktır. Belirli koşullar altında, yüksek bir enerji seviyesinden düşük bir enerji seviyesine geçerken karakteristik spektral çizgiler yayarak fotonlar yayacaktır. Çeşitli elementlerin farklı karakteristik spektral çizgileri vardır. Bu spektral çizgiler, dalga boyuna göre sıralanmış bir dizi sürekli spektruma dağılmış bir optik sistem tarafından ayrılır. Daha sonra optik sinyal, bir fotoelektrik dönüştürme elemanı tarafından doğrudan bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Son olarak, bilgisayar ölçüm sistemi, elementin karakteristik spektral çizgisinin yoğunluğunu hesaplayarak elementin yüzde içeriğini belirleyebilir.
X-ışını Floresan (XRF) Spektrometresi
XRF araçlarının tümü genellikle benzer şekilde çalışır. Birincil X-ışını radyasyonu, incelenecek bir hedef örneğe yönlendirilir. Birincil X ışınları, hedef malzemeye ulaştıktan sonra, elektronları bir atomun en iç (K) kabuğundan yerinden eder. K kabuğunda elektronun bulunmaması, daha yüksek enerji kabuklarından (L veya M) boşluğu doldurmaya zorlar, böylece atom en düşük enerji durumuna geri döner. Elektron en içteki kabrine düşerken, iki elektron kabuğu arasındaki enerji farkına eşdeğer bir foton salgılar. Aşağıdaki diyagramda bu işlemin bir tasviri gösterilmiştir (Şekil 2).
Atomların, her biri yerinden edilmiş elektronun en içteki kabukta bıraktığı boş alanı doldurabilen birden fazla elektron kabuğuna sahip olduğu kesinlikle doğrudur. Atomik sayı periyodik elementler tablosunda yükseldikçe, bir elementin yörüngelerinde belirli bir mesafede tutabileceği elektronların sayısı da artar. Böylece, K kabuğundan gelen elektron yer değiştirildiğinde, L veya M’den bir tane veya sonraki herhangi bir kabuk yerini alabilir ve floresan bir sinyalle sonuçlanabilir. L kabuğundan K kabuğuna düşen elektronlar Kα olarak belirlenen enerjilerle sonuçlanırken, M kabuğundan düşenler Kβ (Şekil 2)olarak adlandırılır. Ayrıca elektronların L kabuğundan yer değiştirmeleri mümkündür ve bir sinyalle sonuçlanır ve Lα, Lβ vb.
Şekil 2: XRF araçlarının çalışma prensibini gösteren şematik diyagram. Birincil X radyasyonu (1.) bir elektronu atomun iç kabuğundan yerinden eder. Kaçan elektron (2.), diğer elektronların daha kararlı, daha düşük bir enerji durumuna ulaşmak için içine düşebileceği bir boşluk bırakır. En içteki kabrmeye bırakarak, kabuklar arasındaki enerji seviyelerindeki farka eşdeğer olan enerji (X-ışını fotonu şeklinde) salınır.