ما هو تحليل مضان الأشعة السينية؟

XRD (تحليل مضان أشعة X) - طريقة التحليل المادي، والذي يحدد مباشرة تقريبا جميع العناصر الكيميائية في مسحوق والسائلة والمواد الصلبة.

طريقة الاستعمال

هذا الأسلوب هو عالمي، لأنه يقوم على إعداد نموذج سريع وسهل. حصلت على الطريقة المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة والبحوث. أشعة X طريقة تحليل مضان لديه فرصة هائلة ومفيدة لتحليل معقد للغاية من الكائنات البيئية المختلفة، وكذلك خلال مراقبة جودة الانتاج وفي تحليل المنتجات النهائية والمواد الخام.

قصة

وقد وصفت تحليل مضان الأشعة السينية لأول مرة في عام 1928 من قبل اثنين من العلماء - جلوكر وشرايبر. يتم تعيين الأجهزة نفسها فقط في عام 1948، والعلماء فريدمان ويقمع. كما كشف، لديهم عداد جيجر، التي أظهرت حساسية عالية فيما يتعلق العدد الذري للعنصر الأساسي.

تم استخدام الهيليوم أو بيئة فراغ في طريقة البحث في عام 1960. كنا لهم لتحديد العناصر الخفيفة. بدأت أيضا في استخدام بلورات فلوريد الليثيوم. كنا لهم لحيود. وقد استخدم الروديوم والكروم أنبوب لو waveband الإثارة.

اخترع الليثيوم كشف الانجراف السيليكون في عام 1970 - سي (لي). وهو يوفر حساسية عالية للبيانات ولا تتطلب استخدام قالب. ومع ذلك، كان القرار طاقة هذه الوحدة أسوأ.

الآلي الجزء التحليلي والتحكم في العمليات مرت سيارة مع ظهور الحواسيب. أجرت إدارة لجنة على الجهاز أو لوحة مفاتيح الكمبيوتر. جهاز تحليل المكتسبة شعبية جدا على نطاق واسع أنها مدرجة في مهمة "أبولو 15" و "أبولو 16".

في هذه اللحظة، بدأت المحطات والسفن الفضائية إلى الفضاء، ومجهزة مع هذه الأجهزة. هذا يجعل من الممكن لكشف وتحليل التركيب الكيميائي للصخور الكواكب الأخرى.

جوهر الأسلوب

تحليل XRF موجز لإجراء تحليل البدني. لتحليل بهذه الطريقة يمكن أن يكون الهيئات كما جامدة (الزجاج والمعادن والسيراميك والفحم، والصخور، البلاستيك) والسائل (النفط والبنزين، والحلول، والدهانات، والنبيذ والدم). طريقة يسمح لتحديد تركيزات منخفضة جدا، على مستوى جزء في المليون (جزء واحد في المليون). كبيرة، تصل إلى 100٪ من العينة، كما تصلح للبحث.

هذا التحليل هو سريعة وآمنة وغير مدمرة للبيئة. لديها استنساخ عالية ودقة البيانات. طريقة يسمح شبه كميا، نوعيا وكميا كشف جميع العناصر التي هي في العينة.

جوهر أشعة X طريقة تحليل مضان هو بسيط ومباشر. إذا ما تركنا جانبا المصطلحات ومحاولة لشرح طريقة أسهل، كما تبين. ويتم هذا التحليل على أساس من المقارنة بين الإشعاع، والتي يتم الحصول عليها بواسطة أشعة للذرة.

وهناك مجموعة من البيانات القياسية التي هي معروفة بالفعل. مقارنة النتائج مع هذه البيانات، وخلص الباحثون إلى أن جزءا من العينة.

البساطة وسهولة الوصول إليها من الأجهزة الحديثة تسمح لك لتطبيقها من حيث التنقيب تحت الماء، والفضاء، ودراسات مختلفة في مجال الثقافة والفنون.

مبدأ العملية

وتستند هذه الطريقة على تحليل الطيف التي يتم الحصول عليها عن طريق التعرض لمادة يجري بحثها، والأشعة السينية.

خلال التشعيع تصبح الذرة في الحالة المثارة، الذي يكون مصحوبا بنقل الإلكترونات إلى مستويات الكم من أعلى النظام. في هذه الحالة، الذرة هي فترة قصيرة جدا، حوالي 1 ميكروثانية، ثم يعود إلى حالته الأرض (مكان هادئ) لها. في هذا الوقت، الإلكترونات في الأغلفة الخارجية، وشغل أو مساحة شاغرة شاغرة، والطاقة الزائدة التي تنتج في شكل فوتونات أو غيرها من الإلكترونات تنتقل الطاقة، وتقع على الأغلفة الخارجية (وتسمى الإلكترونات أوجيه). في هذا الوقت، كل ذرة النشرات الطاقة الضوئية التي تبلغ قيمتها صارمة. على سبيل المثال، الحديد خلال التشعيع بواسطة الأشعة السينية تنبعث الفوتونات متساوية كا أو 6.4 كيلو. وفقا لذلك، يمكن أن ينظر إلى عدد من الكميات من الطاقة وعلى بنية المادة.

مصدر الإشعاع

أشعة X طريقة تحليل مضان من المعدن كمصدر لعلاج الاستخدامات كما نظائر العناصر المختلفة، و أنابيب الأشعة السينية. في كل بلد، ومتطلبات مختلفة لإزالة الاستيراد انبعاث النظائر، على التوالي، في صناعات مثل هذه المعدات يفضلون استخدام أنبوب الأشعة السينية.

هذه الأنابيب هي على حد سواء النحاس، والفضة، والروديوم، الموليبدينوم أو غيرها من الأنود. في بعض الحالات، يتم تحديد الأنود اعتمادا على المهمة.

التيار والجهد لعناصر المختلفة المستخدمة مختلفة. العناصر الخفيفة غير كافية لتحقيق 10KV الجهد الثقيلة - 40-50 كيلو واط والمتوسطة - 20-30 كيلو فولت.

خلال دراسة العناصر الخفيفة لها تأثير كبير على الطيف جو المحيطة. للحد من هذه العينة تأثير في غرفة خاصة يتم وضعها في مساحة فراغ أو شغل مع الهيليوم. مجموعة متحمس يسجل جهاز خاص - كاشف. قرار الطيفي كيف عالية للكشف يعتمد على دقة فصل الفوتونات من عناصر مختلفة عن بعضها البعض. من هو القرار الأكثر دقة في 123 فولت. أشعة X تحليل مضان الصك، هذا النطاق يحمل ما يصل الى 100٪.

مرة واحدة تحولت إلى نبض الضوئية الجهد الذي يحسب الالكترونيات العد خاص، ينتقل إلى جهاز الكمبيوتر. بواسطة قمم في الطيف، والذي أعطى تحليل مضان الأشعة السينية، وسهلة لتحديد نوعية العناصر التي يأكل LB درس عينة. من أجل تحديد دقيق لمحتوى الكمي، تحتاج إلى دراسة الطيف تم الحصول عليها في برنامج خاص للمعايرة. يتم إنشاء البرنامج مقدما. لهذا الغرض، عينات الاختبار، وتكوين والذي يعرف مسبقا بدقة عالية.

ببساطة، تتم مقارنة الطيف الناتجة من مادة الاختبار مع الابتدائية المعروفة. وبالتالي الحصول على معلومات عن تكوين مادة.

الفرص

يسمح أشعة X طريقة تحليل مضان التحليل:

• عينات، وحجم أو كتلة ضئيلة (100-0،5 ملغ).
• حدود تخفيض الثقل (1-2 أوامر من حجم أقل من RFA)؛
• تحليل الأخذ بعين الاعتبار الاختلافات كمات الطاقة.

سمك العينة، التي تخضع للتحقيقات، لا ينبغي أن يكون أكثر من 1 ملم.

في حالة من هذا حجم العينة يمكن قمع عمليات الثانوية في عينة، بما في ذلك:

• متعددة ظاهرة كومبتون، الذي يمتد أساسا mastritsah ضوء الذروة.
• إشعاع انكباحي من الالكترونات الضوءيه (يساهم في هضبة الخلفية)؛
• الإثارة بين العناصر، وامتصاص مضان، الأمر الذي يتطلب interelement أطياف تصحيح أثناء المعالجة.

مساوئ

واحدة من أكبر عيوب - والتعقيد، والذي يكون مصحوبا إعداد عينات رقيقة، وكذلك المتطلبات الصارمة لهيكل من المواد. لعينة الدراسة يجب أن يكون على ما يرام جدا حجم الجسيمات والتوحيد عالية.

عيب آخر هو أن طريقة مرتبط بقوة للمعايير (عينات مرجعية). هذه الميزة هي مشتركة بين جميع أساليب غير المدمرة.

طريقة التطبيق

ويستخدم تحليل مضان الأشعة السينية على نطاق واسع في العديد من المجالات. يتم استخدامه ليس فقط في العلم، أو في مكان العمل، ولكن أيضا في مجال الثقافة والفنون.

فهو يستخدم في:

• حماية البيئة والبيئة في التربة لتحديد المعادن الثقيلة، فضلا عن التعرف عليها في الماء والرواسب والهباء الجوي المختلفة.
• تقوم المعادن والجيولوجيا من التحليل الكمي والنوعي للمعادن والتربة والصخور.
• الصناعة الكيميائية والتعدين - مراقبة جودة المواد الخام والمنتجات النهائية وعملية الإنتاج؛
• صناعة الطلاء - تحليلات الطلاء المحتوي على الرصاص.
• صناعة المجوهرات - قياس تركيز المعادن الثمينة.
• صناعة النفط - تحديد درجة التلوث من النفط والوقود؛
• الصناعات الغذائية - قررت المعادن السامة في المكونات الغذائية والمواد الغذائية.
• الزراعة - تحليل العناصر النزرة في أنواع مختلفة من التربة، وكذلك في المنتجات الزراعية؛
• علم الآثار - إجراء تحليل العناصر، فضلا عن تأريخ المكتشفات.
• الفن - أجريت دراسة التماثيل واللوحات وبإجراء فحص الأشياء وتحليلها.

تسوية Gostovskaya

تحليل مضان الأشعة السينية من GOST 28033-89 الضوابط منذ عام 1989. وثيقة مكتوبة من جميع المسائل ذات الصلة الإجراء. وعلى الرغم من أنه على مدى سنوات كان هناك العديد من الخطوات من أجل تحسين طريقة، الوثيقة لا تزال ذات الصلة.

ووفقا لGOST إقامة علاقات المواد الدراسية سهم. البيانات المعروضة في الجدول.

الجدول 1. نسبة الكسور كتلة

العنصر المحدد	جزء الشامل،٪
كبريت	من ،002-0،20
السيليكون	"0.05" 5.0
الموليبدينوم	"0.05" 10.0
عملاق	"0.01" 5.0
الكوبالت	"0.05" 20.0
الكروم	"0.05" 35.0
النيوبيوم	"0.01" 2.0
المنغنيز	"0.05" 20.0
الفاناديوم	"0.01" 5.0
التنغستن	"0.05" 20.0
الفوسفور	"0.002" 0.20

المعدات المستخدمة

يتم تنفيذ تحليل مضان الطيفي للأشعة السينية باستخدام جهاز خاص والأساليب والوسائل. ومن بين التقنيات والمواد المستخدمة في GOST المدرجة:

• الطيف والماسحات الضوئية متعددة القنوات.
• الخام-الرملي آلة (طحن طحن، 3B634 نوع)؛
• سطح آلة طحن (نموذج 3E711V)؛
• مخرطة قطع المسمار (نموذج 16P16).
• أقراص القطع (GOST 21963)؛
• elektrokorundovye عجلات جلخ (50 حصى الرباط السيراميك وصلابة ST2، GOST 2424)؛
• تلميع الجلد (ورقة، نوع 2، SB-140 درجة (P6)، وSB-240 (P8)، BSH200 (P7)، تنصهر - طبيعية، محبب 50-12، GOST 6456)؛
• ايثيل الكحول والتقنية (تصحيح، GOST 18300)؛
• خليط الأرجون الميثان.

ويسمح للزوار، يمكنهم استخدام المواد والمعدات الأخرى التي من شأنها تقديم تحليل دقيق.

إعداد واختيار العينات وفقا لGOST

تحليل مضان الأشعة السينية للمعادن قبل الاختبار يتضمن إعداد خاص من العينات لإجراء مزيد من التحقيقات.

ويتم التدريب بها بطريقة مناسبة:

1. السطوح لللإشعاع، وشحذ. إذا كان هناك حاجة، ثم يمسح مع الكحول.
2. الضغط على عينة بإحكام ضد فتح جهاز الاستقبال. إذا كان سطح العينة غير كاف، تنطبق القيود الخاصة.
3. مطياف جاهز للعمل وفقا لتعليمات للاستخدام.
4. يتم معايرة مطياف الأشعة السينية باستخدام عينة القياسية، والتي تتطابق مع GOST 8.315. للمعايرة ويمكن أيضا استخدام عينة متجانسة.
5. ويتم تصنيف الأساسي من خمس مرات على الأقل. عندما يتم ذلك خلال عملية لطيف في أيام مختلفة.
6. عند إجراء المعايرة المتكررة غير الممكن استخدام مجموعتين من المعايرة.

تحليل النتائج والتعامل معها

XRF الطريقة وفقا لGOST ينطوي على عدد من التنفيذ المتوازي للقياسين للحصول على إشارة تحليلية كل عنصر يخضع لرقابة.

هل يجوز استخدام تعبير عن النتائج التحليلية والتناقضات قياسات موازية. حجم وحدة التعبير عن بيانات تم الحصول عليها باستخدام الخصائص gradirovochnyh.

إذا تجاوز الفرق قياس المتزامنة المسموح به، فمن الضروري تكرار التحليل.

ومن الممكن أيضا إجراء القياس. في هذه الحالة، موازية بعدين النسبية على عينة من الدفعة تحليلها.

وتعتبر النتيجة النهائية ليكون المتوسط الحسابي لاثنين من القياسات التي أجريت في نتيجة موازية، أو قياس واحد فقط.

اعتماد النتائج من جودة عينة

لحد تحليل rentgenfluorestsentnogo أنها ليست سوى فيما يتعلق مادة التي تم الكشف عن عنصر هيكل. بالنسبة للمواد مختلفة تأطير الكشف الكمي للعناصر المختلفة.

وهناك دور كبير يمكن أن تلعبه العدد الذري، وهو عنصر. مع ثبات العوامل الأخرى أكثر صعوبة لتحديد عناصر الخفيفة والثقيلة - أسهل. وبالإضافة إلى ذلك، نفس العنصر هو أسهل لتحديد في المصفوفة الخفيفة، بدلا من شدة.

وفقا لذلك، يعتمد الأسلوب على نوعية العينة فقط إلى الحد الذي قد يحتوي على عنصر في تكوينها.