Принцип роботи рентгенівського спектрометра

Робота будь-якого енергодисперсійного (ЕД) рентгенофлуоресцентного (РФ) спектрометра (аналізатора) заснована на рентгенівському випромінюванні та принципах РФ спектрометрії. РФ спектрометрія застосовується, зокрема, для виявлення елементів у речовинах та його кількісного аналізу. Працює це так.

Системи ЕД рентгенофлуоресцентних спектрометрів у механічному плані дуже прості – у них практично немає частин, що рухаються. ЕД РФ система зазвичай складається з трьох основних компонентів: джерело збудження (рентгенівська трубка), детектор та блок збору та обробки даних. Рентгенівська трубка випромінює рентгенівські промені, які вдаряють в зразок, і атоми елементів цього зразка виробляють у відповідь рентгенівські (характеристичні) промені. Кожен елемент випускає характерні лише йому рентгенівські промені. Це називається флуоресценцією. Кількість елемента визначається шляхом підрахунку кількості цих променів. Рентгенівські промені у відповідь уловлюються детектором і обробляються у вигляді спектра. Програма розраховує концентрації елементів за хімічним складом на основі отриманого спектра.

Кількісний аналіз в спектрометрії зазвичай проводиться за допомогою емпіричних методів або фундаментальних параметрів (ФП).

Метод фундаментальних параметрів: метод т.зв. "безстандартного" аналізу, на якому ґрунтується базова програма. Дозволяє розрахувати концентрації будь-якого набору елементів у досліджуваному зразку. Користувачеві не потрібно калібрувати рентгенівський спектрометр за еталонами і зразками з відомим вмістом елементів, що цікавлять; метод фундаментальних параметрів використовує теоретичні моделі взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною та величини, що характеризують кожний певний тип спектрометра.

Емпіричне калібрування: при необхідності можлива побудова "калібрувальних кривих" за специфічними завданнями користувача. Він ґрунтується на побудові градуювальних характеристик (емпіричних залежностей інтенсивностей ліній флуоресцентного випромінювання елементів від концентрації цих елементів у речовині). Ці залежності отримують шляхом вимірювання зразків подібних за складом з відомими концентраціями потрібних елементів. Даний спосіб дозволяє досягти більш високої точності аналізу, але потребує стандартних зразків.