XRF - Analisi di fluorescenza a raggi X a dispersione energetica
Veloce. Semplice. Non distruttivo.
Il fascio di raggi X ionizza gli atomi del campione, il rilevatore rileva la radiazione di fluorescenza risultante e il software da noi sviluppato elabora i segnali.
Ecco come funziona l'analisi di fluorescenza a raggi X.
Quando inizia la misurazione, un tubo a raggi X emette raggi X ad alta energia, noti come radiazione primaria. Questi raggi colpiscono gli atomi nel tuo campione, espellendo un elettrone vicino al nucleo e creando uno squilibrio. Questo stato è instabile, quindi un elettrone di un guscio superiore cade nello spazio vacante, emettendo radiazione fluorescente.
Il livello energetico di questa radiazione funge da impronta digitale, unica per ciascun elemento. Un rilevatore misura la radiazione fluorescente e digitalizza il segnale. Il nostro software elabora questo segnale e crea uno spettro: l'energia dei fotoni rilevati è tracciata sull'asse x, mentre l'asse y mostra la loro frequenza (anche detta "tasso di conteggio"). La posizione dei picchi nello spettro indica l'elemento presente e l'altezza indica la concentrazione degli elementi nel campione.
Dove viene utilizzato questo processo?
Unica e versatile: l'analisi XRF copre tutti gli elementi chimici tecnicamente rilevanti, dal sodio all'uranio.
- Misura dello spessore di rivestimenti/film secchi
- Analisi quantitativa dei materiali: Determinazione della quantità di una sostanza presente nel campione.
Esempio: il contenuto d'oro nei gioielli
Ed esempio: rilevamento di elementi nocivi per la salute, come i metalli pesanti, nei beni di consumo.
Esempio leghe (acciaio inossidabile)
Es. galvanotecnica
Quali fattori possono influenzare la misura?
I componenti principali all'interno degli strumenti XRF (fluorescenza a raggi X) che hanno il maggiore impatto sull'accuratezza e l'affidabilità dell'analisi includono:
XRF - Analisi di fluorescenza a raggi X a dispersione energetica
XRF per l'analisi del bagno
Influenza del tubo radiogeno sulla radiazione X
Piccole parti, grande effetto! Il "cuore" dello strumento XRF, il generatore di raggi X, consiste in un tubo standard o microfocale con un anodo di tungsteno, rodio, molibdeno o cromo. Il materiale del tubo a raggi X determina lo spettro energetico della radiazione X primaria utilizzata per eccitare il campione. Per un'ampia gamma di applicazioni, l'anodo di tungsteno è ideale perché produce uno spettro versatile e altamente utile. In alcuni settori dell'industria elettronica e dei semiconduttori si utilizzano anodi di molibdeno, cromo o rodio.
Filtro per l'analisi quantitativa
Passa solo ciò che è importante: nel tragitto dall'anodo al pezzo, la radiazione primaria passa attraverso un filtro. I materiali filtranti, come le sottili lamine di nichel o alluminio, assorbono parte dei raggi X, riducendo così il rumore di fondo negli intervalli energetici rilevanti. Ciò si traduce in una maggiore sensibilità ai segnali deboli provenienti da materiali presenti in basse concentrazioni. Ad esempio, i filtri in alluminio aiutano a rilevare il piombo in concentrazioni particolarmente basse.
Aperture e ottiche a raggi X
L'apertura, detta anche collimatore, si trova tra il tubo a raggi X e il campione. Limita la sezione trasversale della radiazione primaria e serve a definire il punto di misura sul campione durante l'analisi di fluorescenza a raggi X (XRF). Se si utilizzano collimatori piccoli, solo una piccola quantità di radiazione primaria raggiungerà il campione, con conseguente debolezza del segnale di fluorescenza. Per compensare questo inconveniente, è necessario misurare per un tempo proporzionalmente più lungo.
Messa a fuoco realizzata da Fischer. Una soluzione a questo problema è l'utilizzo di ottiche policapillari al posto delle aperture. I policapillari sono costituiti da capillari di vetro raggruppati e possono focalizzare quasi tutta la radiazione primaria su un piccolo punto, come una lente d'ingrandimento. Esistono solo due produttori al mondo di queste ottiche e noi siamo uno di questi.
Rivelatore per la determinazione quantitativa degli elementi
Un altro componente dell'analizzatore XRF è il rilevatore, che rileva la radiazione di fluorescenza e la misura con estrema precisione. I dati misurati vengono poi elaborati dal nostro software di analisi. A seconda del tipo di rilevatore, sono possibili diverse operazioni di misura.
Unico sul mercato. Solo con noi avete la possibilità di scegliere tra tre diversi tipi di rilevatori per risolvere in modo ottimale il vostro compito.
Il tubo contatore proporzionale (PC) è un rilevatore collaudato che presenta un'area attiva molto ampia con una finestra leggermente curva. Ciò consente di raggiungere elevate velocità di conteggio e di effettuare misure a una distanza compresa tra 0 e 80 mm. Il PC è particolarmente adatto per misure di spessore del rivestimento nell'intervallo 1 - 30 µm e per piccoli punti di misura. Inoltre, il tubo del contatore proporzionale è dotato di una compensazione della deriva da noi sviluppata, che gli conferisce una stabilità unica.
Tubo contatore proporzionalePer misurazioni più sofisticate dello spessore del rivestimento e per l'analisi dei materiali, l'applicazione di rivelatori a diodo PIN al silicio è ideale. Questi rivelatori a semiconduttore offrono una maggiore risoluzione energetica e sono quindi ideali per l'analisi di materiali più complessi.
Rivelatori a diodo PIN al silicioGli spettrometri XRF a più alte prestazioni utilizzano il rilevatore a deriva di silicio (SDD), il nostro rilevaatore più potente. Grazie alla sua eccezionale risoluzione energetica e all'elevata sensibilità di rilevamento, offre le migliori prestazioni e può rilevare anche concentrazioni molto basse di elementi nel campione. Consente inoltre di misurare con precisione i rivestimenti nell'intervallo dei nanometri e di valutare in modo affidabile i rievstimenti multistrato.
Rivelatore di deriva del silicio (SDD)Metodo DCM per una facile e rapida regolazione della distanza di misura
Con noi controllare le distanze è facile: il nostro metodo di misura a distanza controllata (DCM) offre una correzione della misura basata sulla distanza e una distanza di misura flessibile che può essere regolata in modo continuo. È necessaria una sola calibrazione per l'intero campo di misura e il nostro metodo consente di misurare facilmente forme geometriche complesse e depressioni senza il rischio di collisioni con la testa di misura.
Influenza del tubo radiogeno sulle radiazioni X-ray
Il "cuore" del nostro strumento di misura XRF in linea FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER è il generatore di raggi-X. È costituito da un tubo microfocale con anodo di tungsteno e finestra di berillio. Il materiale del tubo a raggi X determina lo spettro energetico della radiazione primaria utilizzata per eccitare il campione. L'anodo di tungsteno è ideale p er un'ampia gamma di applicazioni perché genera uno spettro versatile e intensamente utilizzabile
Filtro per l'analisi quantitativa
Passa solo ciò che è importante: nel tragitto dall'anodo al campione, la radiazione primaria passa attraverso un filtro. I materiali filtranti, come le sottili lamine di nichel o alluminio, assorbono parte dei raggi X, riducendo così il rumore di fondo negli intervalli energetici rilevanti. Ciò si traduce in una maggiore sensibilità ai segnali deboli provenienti da materiali presenti in basse concentrazioni. Ad esempio, i filtri in alluminio aiutano a rilevare il piombo in concentrazioni particolarmente basse.
Bolle d'aria come fattore di disturbo
Se nell'area di analisi sono presenti bolle d'aria, possono verificarsi deviazioni nei risultati di misura. I bagni galvanici sono utilizzati per reazioni elettrochimiche in cui gli ioni metallici vengono depositati dalla soluzione. Se sono presenti bolle d'aria, gli ioni metallici possono depositarsi sulla loro superficie, con conseguente falsificazione dei risultati dell'analisi. La concentrazione di alcuni ioni metallici nel bagno è sottostimata.
Le bolle d'aria possono anche interferire con il flusso del liquido nel bagno, soprattutto se si trovano nelle tubazioni o vicino alle porte di ingresso e di uscita. Questo può portare a una distribuzione non uniforme delle sostanze chimiche nel bagno, influenzando l'omogeneità della soluzione e falsificando i valori di analisi.
Depositi nella finestra di misura
Nella cella di misurazione possono formarsi depositi, rendendo necessaria una pulizia regolare. Grazie a processi di calibrazione, lavaggio e monitoraggio completamente automatici e preventivi, offriamo una soluzione per contrastare la contaminazione e garantire la massima disponibilità tecnica del sistema.
Ulteriori soluzioni di misura per l'analisi del bagno
Grazie agli appositi accessori, la concentrazione delle soluzioni del bagno può essere misurata con molti dei nostri dispositivi XRF. Per ulteriori informazioni, contattateci!
XRF - Analisi di fluorescenza a raggi X a dispersione energetica
Influenza del tubo radiogeno sulla radiazione X
Piccole parti, grande effetto! Il "cuore" dello strumento XRF, il generatore di raggi X, consiste in un tubo standard o microfocale con un anodo di tungsteno, rodio, molibdeno o cromo. Il materiale del tubo a raggi X determina lo spettro energetico della radiazione X primaria utilizzata per eccitare il campione. Per un'ampia gamma di applicazioni, l'anodo di tungsteno è ideale perché produce uno spettro versatile e altamente utile. In alcuni settori dell'industria elettronica e dei semiconduttori si utilizzano anodi di molibdeno, cromo o rodio.
Filtro per l'analisi quantitativa
Passa solo ciò che è importante: nel tragitto dall'anodo al pezzo, la radiazione primaria passa attraverso un filtro. I materiali filtranti, come le sottili lamine di nichel o alluminio, assorbono parte dei raggi X, riducendo così il rumore di fondo negli intervalli energetici rilevanti. Ciò si traduce in una maggiore sensibilità ai segnali deboli provenienti da materiali presenti in basse concentrazioni. Ad esempio, i filtri in alluminio aiutano a rilevare il piombo in concentrazioni particolarmente basse.
Aperture e ottiche a raggi X
L'apertura, detta anche collimatore, si trova tra il tubo a raggi X e il campione. Limita la sezione trasversale della radiazione primaria e serve a definire il punto di misura sul campione durante l'analisi di fluorescenza a raggi X (XRF). Se si utilizzano collimatori piccoli, solo una piccola quantità di radiazione primaria raggiungerà il campione, con conseguente debolezza del segnale di fluorescenza. Per compensare questo inconveniente, è necessario misurare per un tempo proporzionalmente più lungo.
Messa a fuoco realizzata da Fischer. Una soluzione a questo problema è l'utilizzo di ottiche policapillari al posto delle aperture. I policapillari sono costituiti da capillari di vetro raggruppati e possono focalizzare quasi tutta la radiazione primaria su un piccolo punto, come una lente d'ingrandimento. Esistono solo due produttori al mondo di queste ottiche e noi siamo uno di questi.
Rivelatore per la determinazione quantitativa degli elementi
Un altro componente dell'analizzatore XRF è il rilevatore, che rileva la radiazione di fluorescenza e la misura con estrema precisione. I dati misurati vengono poi elaborati dal nostro software di analisi. A seconda del tipo di rilevatore, sono possibili diverse operazioni di misura.
Unico sul mercato. Solo con noi avete la possibilità di scegliere tra tre diversi tipi di rilevatori per risolvere in modo ottimale il vostro compito.
Il tubo contatore proporzionale (PC) è un rilevatore collaudato che presenta un'area attiva molto ampia con una finestra leggermente curva. Ciò consente di raggiungere elevate velocità di conteggio e di effettuare misure a una distanza compresa tra 0 e 80 mm. Il PC è particolarmente adatto per misure di spessore del rivestimento nell'intervallo 1 - 30 µm e per piccoli punti di misura. Inoltre, il tubo del contatore proporzionale è dotato di una compensazione della deriva da noi sviluppata, che gli conferisce una stabilità unica.
Tubo contatore proporzionalePer misurazioni più sofisticate dello spessore del rivestimento e per l'analisi dei materiali, l'applicazione di rivelatori a diodo PIN al silicio è ideale. Questi rivelatori a semiconduttore offrono una maggiore risoluzione energetica e sono quindi ideali per l'analisi di materiali più complessi.
Rivelatori a diodo PIN al silicioGli spettrometri XRF a più alte prestazioni utilizzano il rilevatore a deriva di silicio (SDD), il nostro rilevaatore più potente. Grazie alla sua eccezionale risoluzione energetica e all'elevata sensibilità di rilevamento, offre le migliori prestazioni e può rilevare anche concentrazioni molto basse di elementi nel campione. Consente inoltre di misurare con precisione i rivestimenti nell'intervallo dei nanometri e di valutare in modo affidabile i rievstimenti multistrato.
Rivelatore di deriva del silicio (SDD)Metodo DCM per una facile e rapida regolazione della distanza di misura
Con noi controllare le distanze è facile: il nostro metodo di misura a distanza controllata (DCM) offre una correzione della misura basata sulla distanza e una distanza di misura flessibile che può essere regolata in modo continuo. È necessaria una sola calibrazione per l'intero campo di misura e il nostro metodo consente di misurare facilmente forme geometriche complesse e depressioni senza il rischio di collisioni con la testa di misura.
XRF per l'analisi del bagno
Influenza del tubo radiogeno sulle radiazioni X-ray
Il "cuore" del nostro strumento di misura XRF in linea FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER è il generatore di raggi-X. È costituito da un tubo microfocale con anodo di tungsteno e finestra di berillio. Il materiale del tubo a raggi X determina lo spettro energetico della radiazione primaria utilizzata per eccitare il campione. L'anodo di tungsteno è ideale p er un'ampia gamma di applicazioni perché genera uno spettro versatile e intensamente utilizzabile
Filtro per l'analisi quantitativa
Passa solo ciò che è importante: nel tragitto dall'anodo al campione, la radiazione primaria passa attraverso un filtro. I materiali filtranti, come le sottili lamine di nichel o alluminio, assorbono parte dei raggi X, riducendo così il rumore di fondo negli intervalli energetici rilevanti. Ciò si traduce in una maggiore sensibilità ai segnali deboli provenienti da materiali presenti in basse concentrazioni. Ad esempio, i filtri in alluminio aiutano a rilevare il piombo in concentrazioni particolarmente basse.
Bolle d'aria come fattore di disturbo
Se nell'area di analisi sono presenti bolle d'aria, possono verificarsi deviazioni nei risultati di misura. I bagni galvanici sono utilizzati per reazioni elettrochimiche in cui gli ioni metallici vengono depositati dalla soluzione. Se sono presenti bolle d'aria, gli ioni metallici possono depositarsi sulla loro superficie, con conseguente falsificazione dei risultati dell'analisi. La concentrazione di alcuni ioni metallici nel bagno è sottostimata.
Le bolle d'aria possono anche interferire con il flusso del liquido nel bagno, soprattutto se si trovano nelle tubazioni o vicino alle porte di ingresso e di uscita. Questo può portare a una distribuzione non uniforme delle sostanze chimiche nel bagno, influenzando l'omogeneità della soluzione e falsificando i valori di analisi.
Depositi nella finestra di misura
Nella cella di misurazione possono formarsi depositi, rendendo necessaria una pulizia regolare. Grazie a processi di calibrazione, lavaggio e monitoraggio completamente automatici e preventivi, offriamo una soluzione per contrastare la contaminazione e garantire la massima disponibilità tecnica del sistema.
Ulteriori soluzioni di misura per l'analisi del bagno
Grazie agli appositi accessori, la concentrazione delle soluzioni del bagno può essere misurata con molti dei nostri dispositivi XRF. Per ulteriori informazioni, contattateci!
Quale standard viene applicato in questo caso?
XRF - Analisi di fluorescenza a raggi X a dispersione di energia secondo le norme IPC-4552-A/B e IPC-4556.
Scoprite i nostri strumenti di misura.
