دستگاه XRF
اسلاید 1: کانال بانک پاورپوینت مهر مرجع دانلود متالورژی و مکانیک و مدیریت@mehrppt
اسلاید 2:
اسلاید 3: مقدمهروش فلور سانس پرتو ايکس يکي از روش هاي آناليز عنصري است که امروزه از آن به طور وسيعي در صنعت و مراکز پژوهشي استفاده مي شود. اين روش به ويژه به خاطر سرعت زياد در شناسايي عنصر، براي برخي صنايع ضروري است اما دستگاههاي XRFاز نظر سرمايه گذاري ابتدايي هزينه بالايي نياز دارند. بنابراين همه مراکز صنعتي و آزمايشگاهي توان خريد آن را ندارند.حد تشخيص (Detection Limit) دستگاه XRF درحد صدم درصد مي باشد. XRFتقريبا تمامي عناصر جدول تناوبي از برليم تا اورانيوم (البته جز گازهاي نجيب) را اگر مقدار اين عناصر درحد تشخيص باشد مشخص مي کند.
اسلاید 4: اجزاي دستگاه XRFلوله پديد آورنده پرتو ايکسبلورآناليز کنندهآشکار سازجمع کننده (collimator)
اسلاید 5: اجزاي دستگاه XRF لوله پديد آورنده پرتو ايکسوظيفه لوله پرتو ايکس پديد آوردن پرتوي با شدت زياد براي برانگيختگي همه عنصرهاي موجود در نمونه مجهول است. در دستگاه هاي مختلف XRFاز لوله هاي مختلفي استفاده مي شود که تفاوت آنها در توان استفاده شده در لوله و نوع سيستم خنک کننده مي باشد.
اسلاید 6: بلور آناليز کننده بلورفلوريد سديم (NaF) بيشترين کاربرد را در اين دستگاه ها دارد زيرا اين بلور توانايي شناسايي عنصرهاي از پتاسيم تا اورانيوم را دارد.مواد ديگري که به عنوان بلور آناليز کننده در دستگاه هاي XRFاستفاده مي شود بلور ژرمانيم است که براي شناسايي عنصرهاي از فسفر تا کلر به کار مي رود. ترکيبات پليمري نيز براي شناسايي عنصرهاي سبک مفيد ترند.امروزه در دستگاههاي XRF براي پرهيز از جابجايي پيوسته بلور هاي آناليز کننده آنها را بر روي يک منشور چند وجهي سوار مي کنند و بدين ترتيب با چرخاندن منشور بلور مورد نظر به راحتي در برابر پرتو ايکس قرار مي گيرد.اجزاي دستگاه XRF
اسلاید 7: اجزاي دستگاه XRF
اسلاید 8: آشکارسازدر دستگاه XRF از آشکارساز گازي وآشکارساز تهييجي استفاده مي شود. شکل زير تصوير واقعي و شماتيک يک آشکار ساز گازي را نشان مي دهد. اجزاي دستگاه XRF
اسلاید 9: اجزاي دستگاهXRF
اسلاید 10: جمع کننده (collimator)داراي چند ورقه موازي است که وظيفه جمع کردن و موازي کردن پرتو ايکس را بر عهده دارد. اجزاي دستگاه XFR
اسلاید 11: اساس کاردستگاه XRFپرتو خروجي از لوله پديد آورنده پرتو ايکس به نمونه مي تابد و در اثر بمباران، الکترون هاي موجود در مدار داخلي اتم خارج شده و جايگزيني اين الکترون ها از مدار بالايي سبب پديد آمدن پرتو ايکس خواهد شد. اساس اين پديده مشابه حالتي است که نمونه، توسط الکترون بمباران مي شود.
اسلاید 12: اساس کاردستگاه XRF پرتو ايکس خروجي از نمونه که در حقيقت پرتو مشخصه عنصرهاي موجود در نمونه مجهول است پس از عبور از جمع کننده به سوي بلورآناليزکننده هدايت مي شود. جمع کننده داراي چند ورقه موازي است که وظيفه جمع کردن و موازي کردن پرتو ايکس را برعهده دارد. هدف از قرار دادن چنين قسمتي در مسير پرتو ايکس مجبور نمودن آن به حرکت موازي و برخورد با زاويه مشخص به بلور مي باشد.
اسلاید 13: پرتو برخورد کننده به بلور گستره اي از طول موج است که هر کدام به يک عنصر تعلق دارد.اگر اين گسترده به طور مستقيم به داخل آشکار ساز فرستاده شود نمي توان شدت هريک از طول موج ها را تعيين کرد پس بايد آنها را پيش از ارسال به آشکارساز توسط قسمتي، به عنوان مثال توسط يک بلور تفکيک کرد. بلور آناليز کننده طبق رابطه براگ باعث پراش هر يک از طول موج ها در زاويه ويژه اي مي شود و پس از پراشيدن آنها را به آشکارساز مي فرستد.پرتو ايکس قبل از اين که به آشکارساز برسد از جمع کننده ثانويه نيز عبور کرده سپس به داخل آشکارساز مي رود.اساس کاردستگاه XRF
اسلاید 14: آشکارسازو جمع کننده بر روي يک دايره قرار دارند و بلور در مرکز آن دايره قرار دارد. وظيفه آشکارساز تعيين شدت پرتو ثانويه ورودي و ارسال آن به قسمت ثبت کننده است.اساس کاردستگاه XRF
اسلاید 15: با ارسال پرتو ثانويه به قسمت ثبت کننده طيفي توسط دستگاه رسم مي شود که اين طيف تغيير شدت برحسب زاويه مي باشد.اساس کار دستگاه XRF
اسلاید 16: در اين شکل پيک ها به پرتو هاي مشخصه عنصرهاي گوناگون موجود در نمونه تعلق دارد. به طور معمول براي هر عنصر، پيک KαوKβ و براي عناصر سنگين حتي Lαدر شکل مشخص مي شود. وقتي که هدف آناليز کيفي است طول موج هايي که سبب پديد آمدن پيکي در الگو مي شوند به کمک رابطه 2dsinθ=λ تعيين خواهند شد. بنابراين مي توان طول موج پرتو مشخصه را تعيين کرد.با مراجعه به جداولي که طول موج مشخصه همه عنصرها درآن وجود دارد مي توان نوع عنصر را تعيين کرد.اساس کاردستگاه XRF
اسلاید 17: زماني که آناليز کمي نمونه مورد نظر باشد با استفاده از شدت اندازه گيري شده براي يک طول موج و مقايسه آن با شدت دريافت شده از يک نمونه استاندارد (شاهد) مي توان درصد آن عنصر را در نمونه مشخص کرد. براي اين منظور بايد با استفاده از نمونه هاي استاندارد که درصد مشخصي از عنصر مورد نظر را دارند، يک منحني کاليبراسيون رسم کرد و سپس با اندازه گيري شدت پرتو در نمونه مجهول و مقايسه آن با اين منحني مقدار آن عنصر را تعيين کرد. اساس کاردستگاه XRF
اسلاید 18: آماده سازي نمونهنمونه در اين روش به شکل استوانه با قطر حدود cm3 وضخامت نيم ميليمتر مي باشد که در جا نمونه فلزي قرار داده مي شود و پرتو ايکس از زير به آن مي تابد.سطح نمونه اي که مورد آزمايش قرار مي گيرد بايد سطحي صاف باشد چون اگر نمونه برجستگي داشته باشد باعث مي شود که قسمت هايي از آن در پشت برجستگي پنهان شده و آناليز نشوند.اگر نمونه مورد آزمايش ماده معدني باشد بايد آن را به صورت قرص درآورده و سپس مورد آزمايش قرار دهيم.
اسلاید 19: دستگاه هاي XRF از نوع تفکيک طول موج (WDS) يا تفکيک انرژي (EDS)هستند در نوع (WDS) پرتو ايکس خروجي از نمونه مجهول پيش از ورود به آشکار ساز توسط بلور آناليز کننده تفکيک مي شود اما در نوع (EDS) پرتو ايکس خروجي از نمونه مجهول بدون آن که توسط بلور آناليز کننده تفکيک شود وارد آشکارساز مي شود.انواع دستگاه XRF
اسلاید 20: انواع دستگاه XRFسرعت آناليز دستگاه EDS بسيار بيشتر از دستگاه WDS است.مشکل EDS نياز آن به خنک شدن آشکارساز و حساسيت پايين در مقايسه با WDS است.معمولا دستگاههاي مدرن مجهز به هردو EDS وWDS هستند که از EDS براي آناليز کيفي و از WDS براي آناليز کمي مي توان استفاده کرد.
اسلاید 21: جمع بندي در روش فلورسانس پرتو ايکس، پرتو ايکس اوليه به نمونه مجهول تابيده و با برانگيختن اتم ها باعث پديد آمدن پرتو ايکس ثانويه مي شود.با تعيين طول موج يا انرژي پرتو ايکس ثانويه، عنصرهاي مورد نظر را مي توان شناسايي کرد.دستگاه XRF توانايي شناسايي عناصر سبک وگازهاي نجيب را ندارد.
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.