Рентгеновская спектроскопия с дисперсией по длине волны

редактировать

Эта страница была удалена из индексов поисковых систем.

метод химического анализа
длинноволновая рентгеновская спектроскопия
АкронимWDXS. WDS
КлассификацияСпектроскопия
АналитыЭлементы в твердых телах, жидкостях, порошках и тонких пленках
ПроизводителиАнтон Паар, Bruker AXS, Hecus, Malvern Panalytical, Rigaku Corporation, Xenocs
Другие методы
СвязанныеЭнергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

Волново-дисперсионная рентгеновская спектроскопия (WDXS или WDS ) - это метод неразрушающего анализа, используемый для получения элементарной информации о ряде материалов путем измерения характеристического рентгеновского излучения в небольшом диапазоне длин волн. Этот метод генерирует спектр, в котором пики соответствуют определенным рентгеновским линиям, а элементы могут быть легко идентифицированы. WDS в основном используется в химическом анализе, дисперсионной рентгеновской флуоресценции (WDXRF) спектрометрии, электронных микрозондах, растровых электронных микроскопах, и высокоточные эксперименты для проверки физики атома и плазмы.

Содержание
  • 1 Теория
    • 1.1 Генерация рентгеновского излучения
    • 1.2 Измерение рентгеновского излучения
  • 2 Приложения
    • 2.1 Ограничения
  • 3 Ссылки
  • 4 См. Также
Теория

Рентгеновская спектроскопия с дисперсией по длине волны основана на известных принципах того, как образцом генерируются характеристические рентгеновские лучи и как измеряются рентгеновские лучи.

Генерация рентгеновского излучения

Взаимодействие электронного луча с образцом, рентгеновское излучение является одним из возможных продуктов

Рентгеновское излучение генерируется, когда электронный луч достаточно высокой энергии выталкивает электрон из внутренняя орбиталь внутри атома или иона, создающая пустоту. Эта пустота заполняется, когда электрон с более высокой орбитали высвобождает энергию и падает вниз, чтобы заменить выбитый электрон. Разница энергий между двумя орбиталями характерна для электронной конфигурации атома или иона и может использоваться для идентификации атома или иона.

Самые легкие элементы, водород, гелий, литий, бериллий с атомным номером до 5, не имеют электронов на внешних орбиталях, чтобы заменить электрон, смещенный электронным пучком и, таким образом, не могут быть обнаружены с помощью этого метода.

Измерение рентгеновских лучей

Согласно закону Брэгга, когда рентгеновский луч с длиной волны "λ" попадает на поверхность кристалл под углом «» и кристалл имеет плоскости атомной решетки на расстоянии «d» друг от друга, то конструктивная интерференция приведет к лучу дифрагированных рентгеновских лучей, которые будут испускаться из кристалла под углом « Θ "если

nλ = 2d sinΘ, где n - целое число.

Это означает, что кристалл с известным размером решетки будет отклонять пучок рентгеновских лучей от образца определенного типа при предварительном определяемый угол. Рентгеновский луч можно измерить, поместив детектор (обычно сцинтилляционный счетчик или пропорциональный счетчик ) на пути отклоненного луча и, поскольку каждый элемент имеет отличительный знак x -длина волны луча, несколько элементов могут быть определены с помощью нескольких кристаллов и нескольких детекторов.

Для повышения точности рентгеновские лучи обычно коллимируются параллельными медными лезвиями, называемыми Söller коллиматор. Монокристалл, образец и детектор устанавливаются точно на гониометре с расстоянием между образцом и кристаллом, равным расстоянию между кристаллом и детектором. Обычно он работает в вакууме, чтобы уменьшить поглощение мягкого излучения (фотоны низкой энергии) воздухом и, таким образом, повысить чувствительность обнаружения и количественного определения легких элементов (между бором и кислородом ). Метод генерирует спектр с пиками, соответствующими рентгеновским линиям. Он сравнивается с эталонными спектрами для определения элементного состава образца.

По мере увеличения атомного номера элемента появляется больше возможных электронов с разными уровнями энергии, которые могут быть выброшены, что приводит к рентгеновским лучам с разными длины волн. Это создает спектры с несколькими линиями, по одной для каждого уровня энергии. Самый большой пик в спектре обозначен как K α, следующий K β и так далее.

Приложения

Приложения включают анализ катализаторов, цемента, продуктов питания, металлов, горнодобывающих и минеральных образцов, нефти, пластмасс, полупроводников и древесины.

ограничения

  • Анализ обычно ограничивается очень небольшой областью образца, хотя современное автоматизированное оборудование часто использует сетку для более крупных областей анализа.
  • Этот метод не может различать изотопы элементов как электронную конфигурацию изотопы элемента идентичны.
  • Невозможно измерить валентное состояние элемента, например Fe по сравнению с Fe.
  • В некоторых элементах линия K α может перекрывают K β другого элемента и, следовательно, если присутствует первый элемент, второй элемент не может быть надежно обнаружен (например, V Kαперекрывает Ti Kβ)
Ссылки
См. также
Последняя правка сделана 2021-06-20 09:52:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте