XRF - Análisis por fluorescencia de rayos X de energía dispersiva
Rápido. Sencillo. No destructivo.
El haz de rayos X ioniza los átomos de la muestra, el detector detecta la radiación de fluorescencia resultante y nuestro software de desarrollo propio procesa las señales.
Así funciona el análisis por fluorescencia de rayos X.
Cuando comienza la medición, un tubo de rayos X emite rayos X de alta energía, la radiación primaria. Estos rayos golpean los átomos de la muestra, expulsando un electrón casi nuclear del átomo y creando un desequilibrio. Este estado es inestable. Por lo tanto, un electrón de una capa superior salta al espacio vacío, emitiendo radiación fluorescente.
El nivel de energía de esta radiación es como una huella dactilar, característica exclusiva del elemento en cuestión. Un detector mide la radiación fluorescente y digitaliza la señal. Nuestro software procesa esta señal y crea un espectro: la energía de los fotones detectados se representa en el eje x, mientras que el eje y muestra su frecuencia (también conocida como tasa de recuento). La posición de los picos en el espectro indica el elemento y la altura indica la concentración de los elementos en su muestra.
¿Dónde se utiliza este proceso?
Único y versátil: el análisis XRF cubre todos los elementos químicos técnicamente relevantes, desde el sodio hasta el uranio.
- Medición del espesor de recubrimientos/películas secas
- Análisis cuantitativo de materiales: Determinación de la cantidad de una sustancia en la muestra
p. ej. contenido de oro en joyas
p. ej. detección de elementos peligrosos para la salud como metales pesados en bienes de consumo
por ejemplo, aleaciones (acero inoxidable)
por ejemplo, galvanoplastia
¿Qué factores pueden influir en la medición?
¿Qué componentes de nuestros aparatos de XRF influyen más en un análisis preciso y confiable?
Revise aquí el diseño básico de nuestros instrumentos XRF:
XRF - Análisis por fluorescencia de rayos X de energía dispersiva
XRF para análisis de baños
Influencia del tubo de rayos X en la radiación de rayos X
Piezas pequeñas, grandes efectos El "corazón" del dispositivo XRF, el generador de rayos X, consiste en un tubo estándar o microfocal con un ánodo de tungsteno, rodio, molibdeno o cromo. El material del tubo de rayos X determina el espectro de energía de la radiación de rayos X primaria utilizada para excitar la muestra. Para una amplia gama de aplicaciones, un ánodo de tungsteno es ideal porque produce un espectro versátil e intensamente útil. En algunas áreas de la industria electrónica y de semiconductores se utilizan ánodos de molibdeno, cromo o rodio.
Filtro para análisis cuantitativos
Sólo pasa lo importante: En su camino desde el ánodo hasta la muestra, la radiación primaria de rayos X pasa a través de un filtro. Los materiales filtrantes, como finas láminas de níquel o aluminio, absorben parte de los rayos X y reducen así el ruido de fondo en los rangos de energía relevantes. El resultado es una mayor sensibilidad a las señales débiles de materiales presentes en bajas concentraciones. Por ejemplo, los filtros de aluminio ayudan a detectar plomo en concentraciones especialmente bajas.
Aperturas y óptica de rayos X
La apertura, también llamada colimador, se encuentra entre el tubo de rayos X y la muestra. Limita la sección transversal de la radiación primaria y sirve para definir el punto de medición en la muestra durante el análisis por fluorescencia de rayos X (XRF). Si utiliza aberturas pequeñas, sólo llegará a la muestra una pequeña cantidad de radiación primaria, lo que dará lugar a una señal de fluorescencia débil. Para compensar esto, deberá medir durante un tiempo correspondientemente más largo.
Enfoque realizado por Fischer. Una solución a este problema es utilizar ópticas polic apilares en lugar de diafragmas. Los policapilares consisten en capilares de vidrio agrupados que pueden enfocar casi toda la radiación primaria en un punto pequeño, como una lupa. Sólo hay dos fabricantes de este tipo de ópticas en el mundo, y nosotros somos uno de ellos.
Detector para la determinación cuantitativa de los elementos
Otro componente del analizador XRF es el detector, que detecta la radiación de fluorescencia y la mide con gran precisión. A continuación, nuestro software de análisis procesa los datos medidos. Dependiendo del tipo de detector, son posibles diversas tareas de medición.
Único en el mercado. Sólo con nosotros puede elegir entre tres tipos de detectores diferentes para la solución óptima de su tarea de medición:
El tubo contador proporcional (PC) es un detector de eficacia probada que dispone de una gran área activa de detección con una ventana ligeramente curvada. Esto permite alcanzar altas velocidades de recuento y realizar mediciones a una distancia de 0 - 80 mm. El PC es especialmente adecuado para mediciones de espesor de recubrimiento en el rango de 1 - 30 µm y pequeños puntos de medición. Además, el tubo contador proporcional dispone de compensación de deriva desarrollada por nosotros, lo que le confiere una estabilidad única.
Tubo contador proporcionalPara mediciones más sofisticadas del espesor del recubrimiento y análisis de materiales, la aplicación de detectores de diodos PIN de silicio es ideal. Estos detectores semiconductores ofrecen una mayor resolución energética, por lo que son ideales para el análisis de materiales más complejos.
Detectores de diodos PIN de silicioLos espectrómetros XRF de mayor rendimiento utilizan el detector de deriva de silicio (SDD), nuestro detector más potente. Con su resolución energética especialmente buena y su alta sensibilidad de detección, ofrece el mejor rendimiento y puede detectar incluso concentraciones muy bajas de elementos en su muestra. También permite medir con precisión revestimientos en el rango nanométrico y evaluar con fiabilidad tareas complejas de multicapa.
Detector de deriva de silicio (SDD)Método DCM para ajustar fácil y rápidamente la distancia de medición
Controle las distancias fácilmente sólo con nosotros: Nuestro método de medición controlada por distancia (DCM) ofrece una corrección de la medición basada en la distancia y una distancia de medición flexible que puede ajustarse continuamente. Solo se requiere una calibración para todo el rango de medición, y nuestro método permite una medición sencilla de formas geométricas complejas y depresiones sin riesgo de colisión con el cabezal de medición.
Influencia del tubo de rayos X en la radiación de rayos X
El "corazón" de nuestro dispositivo de medición XRF en línea FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER es el generador de rayos X. Consiste en un tubo de microenfoque con ánodo de tungsteno y ventana de berilio. El material del tubo de rayos X determina el espectro de energía de la radiación de rayos X primaria utilizada para excitar la muestra. Para una amplia gama de aplicaciones, un ánodo de tungsteno es ideal porque produce un espectro versátil e intensamente utilizable.
Filtro para análisis cuantitativos
Sólo pasa lo importante: En su camino desde el ánodo hasta la muestra, la radiación primaria de rayos X pasa a través de un filtro. Los materiales filtrantes, como finas láminas de níquel o aluminio, absorben parte de los rayos X y reducen así el ruido de fondo en los rangos de energía relevantes. El resultado es una mayor sensibilidad a las señales débiles de materiales presentes en bajas concentraciones. Por ejemplo, los filtros de aluminio ayudan a detectar plomo en concentraciones especialmente bajas.
Las burbujas de aire como factor de perturbación
Si hay burbujas de aire en la zona de análisis, pueden producirse desviaciones en los resultados de la medición. Los baños galvánicos se utilizan para reacciones electroquímicas en las que se depositan iones metálicos procedentes de la solución. Si hay burbujas de aire, los iones metálicos pueden depositarse en su superficie, lo que puede falsear los resultados del análisis. La concentración de determinados iones metálicos en el baño se subestima.
Las burbujas de aire también pueden interferir con el flujo de líquido en el baño, especialmente si están situadas en las tuberías o cerca de los puertos de entrada y salida. Esto puede provocar una distribución desigual de los productos químicos en el baño y afectar a la homogeneidad de la solución y falsear los valores del análisis.
Depósitos en la ventana de medición
Pueden producirse depósitos en la célula de medición, por lo que es necesaria una limpieza periódica. Mediante procesos totalmente automáticos y preventivos de calibración, lavado y supervisión, ofrecemos una solución para la contaminación y garantizamos la máxima disponibilidad técnica.
Otras soluciones de medición para el análisis de baños
Con los accesorios adecuados, la concentración de las soluciones de baño puede medirse con muchos de nuestros dispositivos XRF. Si desea más información, póngase en contacto con nosotros.
XRF - Análisis por fluorescencia de rayos X de energía dispersiva
Influencia del tubo de rayos X en la radiación de rayos X
Piezas pequeñas, grandes efectos El "corazón" del dispositivo XRF, el generador de rayos X, consiste en un tubo estándar o microfocal con un ánodo de tungsteno, rodio, molibdeno o cromo. El material del tubo de rayos X determina el espectro de energía de la radiación de rayos X primaria utilizada para excitar la muestra. Para una amplia gama de aplicaciones, un ánodo de tungsteno es ideal porque produce un espectro versátil e intensamente útil. En algunas áreas de la industria electrónica y de semiconductores se utilizan ánodos de molibdeno, cromo o rodio.
Filtro para análisis cuantitativos
Sólo pasa lo importante: En su camino desde el ánodo hasta la muestra, la radiación primaria de rayos X pasa a través de un filtro. Los materiales filtrantes, como finas láminas de níquel o aluminio, absorben parte de los rayos X y reducen así el ruido de fondo en los rangos de energía relevantes. El resultado es una mayor sensibilidad a las señales débiles de materiales presentes en bajas concentraciones. Por ejemplo, los filtros de aluminio ayudan a detectar plomo en concentraciones especialmente bajas.
Aperturas y óptica de rayos X
La apertura, también llamada colimador, se encuentra entre el tubo de rayos X y la muestra. Limita la sección transversal de la radiación primaria y sirve para definir el punto de medición en la muestra durante el análisis por fluorescencia de rayos X (XRF). Si utiliza aberturas pequeñas, sólo llegará a la muestra una pequeña cantidad de radiación primaria, lo que dará lugar a una señal de fluorescencia débil. Para compensar esto, deberá medir durante un tiempo correspondientemente más largo.
Enfoque realizado por Fischer. Una solución a este problema es utilizar ópticas polic apilares en lugar de diafragmas. Los policapilares consisten en capilares de vidrio agrupados que pueden enfocar casi toda la radiación primaria en un punto pequeño, como una lupa. Sólo hay dos fabricantes de este tipo de ópticas en el mundo, y nosotros somos uno de ellos.
Detector para la determinación cuantitativa de los elementos
Otro componente del analizador XRF es el detector, que detecta la radiación de fluorescencia y la mide con gran precisión. A continuación, nuestro software de análisis procesa los datos medidos. Dependiendo del tipo de detector, son posibles diversas tareas de medición.
Único en el mercado. Sólo con nosotros puede elegir entre tres tipos de detectores diferentes para la solución óptima de su tarea de medición:
El tubo contador proporcional (PC) es un detector de eficacia probada que dispone de una gran área activa de detección con una ventana ligeramente curvada. Esto permite alcanzar altas velocidades de recuento y realizar mediciones a una distancia de 0 - 80 mm. El PC es especialmente adecuado para mediciones de espesor de recubrimiento en el rango de 1 - 30 µm y pequeños puntos de medición. Además, el tubo contador proporcional dispone de compensación de deriva desarrollada por nosotros, lo que le confiere una estabilidad única.
Tubo contador proporcionalPara mediciones más sofisticadas del espesor del recubrimiento y análisis de materiales, la aplicación de detectores de diodos PIN de silicio es ideal. Estos detectores semiconductores ofrecen una mayor resolución energética, por lo que son ideales para el análisis de materiales más complejos.
Detectores de diodos PIN de silicioLos espectrómetros XRF de mayor rendimiento utilizan el detector de deriva de silicio (SDD), nuestro detector más potente. Con su resolución energética especialmente buena y su alta sensibilidad de detección, ofrece el mejor rendimiento y puede detectar incluso concentraciones muy bajas de elementos en su muestra. También permite medir con precisión revestimientos en el rango nanométrico y evaluar con fiabilidad tareas complejas de multicapa.
Detector de deriva de silicio (SDD)Método DCM para ajustar fácil y rápidamente la distancia de medición
Controle las distancias fácilmente sólo con nosotros: Nuestro método de medición controlada por distancia (DCM) ofrece una corrección de la medición basada en la distancia y una distancia de medición flexible que puede ajustarse continuamente. Solo se requiere una calibración para todo el rango de medición, y nuestro método permite una medición sencilla de formas geométricas complejas y depresiones sin riesgo de colisión con el cabezal de medición.
XRF para análisis de baños
Influencia del tubo de rayos X en la radiación de rayos X
El "corazón" de nuestro dispositivo de medición XRF en línea FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER es el generador de rayos X. Consiste en un tubo de microenfoque con ánodo de tungsteno y ventana de berilio. El material del tubo de rayos X determina el espectro de energía de la radiación de rayos X primaria utilizada para excitar la muestra. Para una amplia gama de aplicaciones, un ánodo de tungsteno es ideal porque produce un espectro versátil e intensamente utilizable.
Filtro para análisis cuantitativos
Sólo pasa lo importante: En su camino desde el ánodo hasta la muestra, la radiación primaria de rayos X pasa a través de un filtro. Los materiales filtrantes, como finas láminas de níquel o aluminio, absorben parte de los rayos X y reducen así el ruido de fondo en los rangos de energía relevantes. El resultado es una mayor sensibilidad a las señales débiles de materiales presentes en bajas concentraciones. Por ejemplo, los filtros de aluminio ayudan a detectar plomo en concentraciones especialmente bajas.
Las burbujas de aire como factor de perturbación
Si hay burbujas de aire en la zona de análisis, pueden producirse desviaciones en los resultados de la medición. Los baños galvánicos se utilizan para reacciones electroquímicas en las que se depositan iones metálicos procedentes de la solución. Si hay burbujas de aire, los iones metálicos pueden depositarse en su superficie, lo que puede falsear los resultados del análisis. La concentración de determinados iones metálicos en el baño se subestima.
Las burbujas de aire también pueden interferir con el flujo de líquido en el baño, especialmente si están situadas en las tuberías o cerca de los puertos de entrada y salida. Esto puede provocar una distribución desigual de los productos químicos en el baño y afectar a la homogeneidad de la solución y falsear los valores del análisis.
Depósitos en la ventana de medición
Pueden producirse depósitos en la célula de medición, por lo que es necesaria una limpieza periódica. Mediante procesos totalmente automáticos y preventivos de calibración, lavado y supervisión, ofrecemos una solución para la contaminación y garantizamos la máxima disponibilidad técnica.
Otras soluciones de medición para el análisis de baños
Con los accesorios adecuados, la concentración de las soluciones de baño puede medirse con muchos de nuestros dispositivos XRF. Si desea más información, póngase en contacto con nosotros.
¿Qué norma se aplica en este caso?
XRF - Análisis por fluorescencia de rayos X de energía dispersiva según IPC-4552-A/B e IPC-4556
Descubra nuestros aparatos de medición.
