XRF - Energie dispersieve röntgenfluorescentieanalyse
Snel. Eenvoudig. Niet-destructief.
De röntgenbundel ioniseert de atomen in het monster, de detector detecteert de resulterende fluorescentiestraling en onze intern ontwikkelde software verwerkt de signalen.
Zo werkt röntgenfluorescentieanalyse.
Wanneer de meting begint, zendt een röntgenbuis hoogenergetische röntgenstraling uit - primaire straling. Deze stralen raken de atomen in uw monster, waardoor een bijna-nucleair elektron uit het atoom wordt geworpen en een onbalans ontstaat. Deze toestand is instabiel. Daarom springt een elektron uit een hogere schil in de vrijgekomen ruimte en zendt fluorescerende straling uit.
Het energieniveau van deze straling is als een vingerafdruk - uniek karakteristiek voor het element in kwestie. Een detector meet de fluorescentiestraling en digitaliseert het signaal. Onze software verwerkt dit signaal en maakt een spectrum: de energie van de gedetecteerde fotonen wordt uitgezet op de x-as, terwijl de y-as hun frequentie (ook wel count rate genoemd) weergeeft. De positie van de pieken in het spectrum geven het element aan en de hoogte geeft de concentratie van de elementen in je monster aan.
Waar wordt dit proces gebruikt?
Uniek en veelzijdig: XRF-analyse omvat alle technisch relevante chemische elementen van natrium tot uranium.
- Meten van de dikte van coatings/droge films
- Kwantitatieve materiaalanalyse: Bepaling van de hoeveelheid van een stof in het monster
bijv. goudgehalte in sieraden
bijv. detectie van elementen die schadelijk zijn voor de gezondheid zoals zware metalen in consumptiegoederen
bijv. legeringen (roestvrij staal)
bijv. galvaniseren
Welke factoren kunnen de meting beïnvloeden?
Welke onderdelen van onze XRF-apparaten hebben de meeste invloed op nauwkeurige en betrouwbare analyses?
Bekijk het basisontwerp van onze XRF-instrumenten:
XRF - Energieverspreidende röntgenfluorescentieanalyse
XRF voor badanalyse
Invloed van de röntgenbuis op de röntgenstraling
Kleine onderdelen, groot effect! Het "hart" van het XRF-apparaat, de röntgengenerator, bestaat uit een standaard- of microfocusbuis met een wolfraam-, rhodium-, molybdeen- of chroomanode. Het materiaal van de röntgenbuis bepaalt het energiespectrum van de primaire röntgenstraling die gebruikt wordt om het monster te exciteren. Voor een groot aantal toepassingen is een wolfraamanode ideaal omdat deze een veelzijdig en intens bruikbaar spectrum produceert. Op sommige gebieden van de elektronica- en halfgeleiderindustrie worden anoden van molybdeen, chroom of rhodium gebruikt.
Filter voor kwantitatieve analyse
Alleen wat belangrijk is komt erdoor: Op weg van de anode naar het monster passeert de primaire röntgenstraling een filter. Filtermaterialen zoals dunne folies van nikkel of aluminium absorberen een deel van de röntgenstraling en verminderen zo de achtergrondruis in relevante energiebereiken. Dit resulteert in een hogere gevoeligheid voor zwakke signalen van materialen die in lage concentraties aanwezig zijn. Aluminiumfilters helpen bijvoorbeeld om lood in bijzonder lage concentraties te detecteren.
Openingen en röntgenoptiek
Het diafragma, ook wel collimator genoemd, bevindt zich tussen de röntgenbuis en het monster. Het beperkt de doorsnede van de primaire straling en bepaalt de meetspot op het monster tijdens röntgenfluorescentieanalyse (XRF). Als je een klein diafragma gebruikt, zal slechts een kleine hoeveelheid primaire straling het monster bereiken, wat resulteert in een zwak fluorescentiesignaal. Om dit te compenseren moet je navenant langer meten.
Scherpstelling gemaakt door Fischer. Een oplossing voor dit probleem is het gebruik van polycapillaire optiek in plaats van diafragma's. Polycapillairen bestaan uit glas. Polycapillairen bestaan uit glazen capillairen die gebundeld zijn en bijna alle primaire straling op een klein punt kunnen focussen, net als een vergrootglas. Er zijn slechts twee fabrikanten van dergelijke optieken in de wereld - wij zijn een van hen.
Detector voor kwantitatieve bepaling van de elementen
Een ander onderdeel van de XRF-analysator is de detector, die de fluorescentiestraling detecteert en zeer nauwkeurig meet. De gemeten gegevens worden vervolgens verwerkt door onze analysesoftware. Afhankelijk van het type detector zijn verschillende meettaken mogelijk.
Uniek op de markt. Alleen bij ons heeft u de keuze uit drie verschillende detectortypen voor de optimale oplossing van uw meettaak:
De proportionele tellerbuis (PC) is een beproefde detector met een zeer groot actief detectorgebied en een licht gebogen venster. Hierdoor kunnen hoge telsnelheden worden bereikt en metingen worden uitgevoerd op een afstand van 0 - 80 mm. De PC is bijzonder geschikt voor laagdiktemetingen in het bereik van 1 - 30 µm en kleine meetpunten. Bovendien heeft de proportionele tellerbuis een door ons ontwikkelde driftcompensatie, waardoor hij een unieke stabiliteit heeft.
Proportionele tegenbuisVoor meer geavanceerde laagdiktemetingen en materiaalanalyse is de toepassing van silicium PIN-diodedetectoren ideaal. Deze halfgeleiderdetectoren bieden een hogere energieresolutie en zijn dus ideaal voor de analyse van complexere materialen.
Silicium PIN-diode detectorenXRF-spectrometers met hogere prestaties maken gebruik van de siliciumdriftdetector (SDD), onze krachtigste detector. Met zijn bijzonder goede energieresolutie en hoge detectiegevoeligheid biedt hij de beste prestaties en kan hij zelfs zeer lage concentraties van elementen in uw monster detecteren. Het maakt ook nauwkeurige metingen van coatings in het nanometerbereik en betrouwbare evaluatie van complexe meerlaagse taken mogelijk.
Siliciumdriftdetector (SDD)DCM-methode voor eenvoudige en snelle aanpassing van de meetafstand
Afstanden eenvoudig controleren, alleen bij ons: Onze methode voor afstandsgestuurd meten (DCM) biedt meetcorrectie op basis van afstand en een flexibele meetafstand die continu kan worden aangepast. Er is slechts één kalibratie nodig voor het hele meetbereik en onze methode maakt het mogelijk om eenvoudig complexe geometrievormen en depressies te meten zonder risico op botsingen met de meetkop.
Invloed van de röntgenbuis op röntgenstraling
Het "hart" van ons inline XRF-meetapparaat FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER is de röntgengenerator. Deze bestaat uit een microfocusbuis met wolfraamanode en beryllium venster. Het materiaal van de röntgenbuis bepaalt het energiespectrum van de primaire röntgenstraling die gebruikt wordt om het monster te exciteren. Voor een groot aantal toepassingen is een wolfraamanode ideaal omdat deze een veelzijdig en intensief bruikbaar spectrum produceert.
Filter voor kwantitatieve analyse
Alleen wat belangrijk is komt erdoor: Op weg van de anode naar het monster passeert de primaire röntgenstraling een filter. Filtermaterialen zoals dunne folies van nikkel of aluminium absorberen een deel van de röntgenstraling en verminderen zo de achtergrondruis in relevante energiebereiken. Dit resulteert in een hogere gevoeligheid voor zwakke signalen van materialen die in lage concentraties aanwezig zijn. Aluminiumfilters helpen bijvoorbeeld om lood in bijzonder lage concentraties te detecteren.
Luchtbellen als storende factor
Als er luchtbellen in het analysegebied aanwezig zijn, kunnen er afwijkingen in de meetresultaten optreden. Galvanobaden worden gebruikt voor elektrochemische reacties waarbij metaalionen uit de oplossing worden afgezet. Als er luchtbellen aanwezig zijn, kunnen metaalionen op hun oppervlak neerslaan, wat kan leiden tot vervalsing van de analyseresultaten. De concentratie van bepaalde metaalionen in het bad wordt onderschat.
Luchtbellen kunnen ook de vloeistofstroom in het bad verstoren, vooral als ze zich in de leidingen of bij in- en uitlaatpoorten bevinden. Dit kan leiden tot een ongelijkmatige verdeling van chemicaliën in het bad en de homogeniteit van de oplossing beïnvloeden en de analysewaarden vervalsen.
Stortingen in het meetvenster
In de meetcel kan zich afzetting voordoen en daarom is regelmatige reiniging noodzakelijk. Met volautomatische, preventieve kalibratie-, spoel- en bewakingsprocessen bieden we een oplossing voor vervuiling en zorgen we voor maximale technische beschikbaarheid.
Meer meetoplossingen voor badanalyse
Met de juiste accessoires kan de concentratie van badoplossingen gemeten worden met veel van onze XRF-apparaten. Neem voor meer informatie contact met ons op!
XRF - Energieverspreidende röntgenfluorescentieanalyse
Invloed van de röntgenbuis op de röntgenstraling
Kleine onderdelen, groot effect! Het "hart" van het XRF-apparaat, de röntgengenerator, bestaat uit een standaard- of microfocusbuis met een wolfraam-, rhodium-, molybdeen- of chroomanode. Het materiaal van de röntgenbuis bepaalt het energiespectrum van de primaire röntgenstraling die gebruikt wordt om het monster te exciteren. Voor een groot aantal toepassingen is een wolfraamanode ideaal omdat deze een veelzijdig en intens bruikbaar spectrum produceert. Op sommige gebieden van de elektronica- en halfgeleiderindustrie worden anoden van molybdeen, chroom of rhodium gebruikt.
Filter voor kwantitatieve analyse
Alleen wat belangrijk is komt erdoor: Op weg van de anode naar het monster passeert de primaire röntgenstraling een filter. Filtermaterialen zoals dunne folies van nikkel of aluminium absorberen een deel van de röntgenstraling en verminderen zo de achtergrondruis in relevante energiebereiken. Dit resulteert in een hogere gevoeligheid voor zwakke signalen van materialen die in lage concentraties aanwezig zijn. Aluminiumfilters helpen bijvoorbeeld om lood in bijzonder lage concentraties te detecteren.
Openingen en röntgenoptiek
Het diafragma, ook wel collimator genoemd, bevindt zich tussen de röntgenbuis en het monster. Het beperkt de doorsnede van de primaire straling en bepaalt de meetspot op het monster tijdens röntgenfluorescentieanalyse (XRF). Als je een klein diafragma gebruikt, zal slechts een kleine hoeveelheid primaire straling het monster bereiken, wat resulteert in een zwak fluorescentiesignaal. Om dit te compenseren moet je navenant langer meten.
Scherpstelling gemaakt door Fischer. Een oplossing voor dit probleem is het gebruik van polycapillaire optiek in plaats van diafragma's. Polycapillairen bestaan uit glas. Polycapillairen bestaan uit glazen capillairen die gebundeld zijn en bijna alle primaire straling op een klein punt kunnen focussen, net als een vergrootglas. Er zijn slechts twee fabrikanten van dergelijke optieken in de wereld - wij zijn een van hen.
Detector voor kwantitatieve bepaling van de elementen
Een ander onderdeel van de XRF-analysator is de detector, die de fluorescentiestraling detecteert en zeer nauwkeurig meet. De gemeten gegevens worden vervolgens verwerkt door onze analysesoftware. Afhankelijk van het type detector zijn verschillende meettaken mogelijk.
Uniek op de markt. Alleen bij ons heeft u de keuze uit drie verschillende detectortypen voor de optimale oplossing van uw meettaak:
De proportionele tellerbuis (PC) is een beproefde detector met een zeer groot actief detectorgebied en een licht gebogen venster. Hierdoor kunnen hoge telsnelheden worden bereikt en metingen worden uitgevoerd op een afstand van 0 - 80 mm. De PC is bijzonder geschikt voor laagdiktemetingen in het bereik van 1 - 30 µm en kleine meetpunten. Bovendien heeft de proportionele tellerbuis een door ons ontwikkelde driftcompensatie, waardoor hij een unieke stabiliteit heeft.
Proportionele tegenbuisVoor meer geavanceerde laagdiktemetingen en materiaalanalyse is de toepassing van silicium PIN-diodedetectoren ideaal. Deze halfgeleiderdetectoren bieden een hogere energieresolutie en zijn dus ideaal voor de analyse van complexere materialen.
Silicium PIN-diode detectorenXRF-spectrometers met hogere prestaties maken gebruik van de siliciumdriftdetector (SDD), onze krachtigste detector. Met zijn bijzonder goede energieresolutie en hoge detectiegevoeligheid biedt hij de beste prestaties en kan hij zelfs zeer lage concentraties van elementen in uw monster detecteren. Het maakt ook nauwkeurige metingen van coatings in het nanometerbereik en betrouwbare evaluatie van complexe meerlaagse taken mogelijk.
Siliciumdriftdetector (SDD)DCM-methode voor eenvoudige en snelle aanpassing van de meetafstand
Afstanden eenvoudig controleren, alleen bij ons: Onze methode voor afstandsgestuurd meten (DCM) biedt meetcorrectie op basis van afstand en een flexibele meetafstand die continu kan worden aangepast. Er is slechts één kalibratie nodig voor het hele meetbereik en onze methode maakt het mogelijk om eenvoudig complexe geometrievormen en depressies te meten zonder risico op botsingen met de meetkop.
XRF voor badanalyse
Invloed van de röntgenbuis op röntgenstraling
Het "hart" van ons inline XRF-meetapparaat FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER is de röntgengenerator. Deze bestaat uit een microfocusbuis met wolfraamanode en beryllium venster. Het materiaal van de röntgenbuis bepaalt het energiespectrum van de primaire röntgenstraling die gebruikt wordt om het monster te exciteren. Voor een groot aantal toepassingen is een wolfraamanode ideaal omdat deze een veelzijdig en intensief bruikbaar spectrum produceert.
Filter voor kwantitatieve analyse
Alleen wat belangrijk is komt erdoor: Op weg van de anode naar het monster passeert de primaire röntgenstraling een filter. Filtermaterialen zoals dunne folies van nikkel of aluminium absorberen een deel van de röntgenstraling en verminderen zo de achtergrondruis in relevante energiebereiken. Dit resulteert in een hogere gevoeligheid voor zwakke signalen van materialen die in lage concentraties aanwezig zijn. Aluminiumfilters helpen bijvoorbeeld om lood in bijzonder lage concentraties te detecteren.
Luchtbellen als storende factor
Als er luchtbellen in het analysegebied aanwezig zijn, kunnen er afwijkingen in de meetresultaten optreden. Galvanobaden worden gebruikt voor elektrochemische reacties waarbij metaalionen uit de oplossing worden afgezet. Als er luchtbellen aanwezig zijn, kunnen metaalionen op hun oppervlak neerslaan, wat kan leiden tot vervalsing van de analyseresultaten. De concentratie van bepaalde metaalionen in het bad wordt onderschat.
Luchtbellen kunnen ook de vloeistofstroom in het bad verstoren, vooral als ze zich in de leidingen of bij in- en uitlaatpoorten bevinden. Dit kan leiden tot een ongelijkmatige verdeling van chemicaliën in het bad en de homogeniteit van de oplossing beïnvloeden en de analysewaarden vervalsen.
Stortingen in het meetvenster
In de meetcel kan zich afzetting voordoen en daarom is regelmatige reiniging noodzakelijk. Met volautomatische, preventieve kalibratie-, spoel- en bewakingsprocessen bieden we een oplossing voor vervuiling en zorgen we voor maximale technische beschikbaarheid.
Meer meetoplossingen voor badanalyse
Met de juiste accessoires kan de concentratie van badoplossingen gemeten worden met veel van onze XRF-apparaten. Neem voor meer informatie contact met ons op!
Welke norm wordt hier toegepast?
XRF - energiedispersieve röntgenfluorescentieanalyse volgens IPC-4552-A/B en IPC-4556
Ontdek onze meetapparaten.
