Hvad er XRF?
XRF står for X-Ray Fluorescence (røntgen-fluorescens) og er en måde at bestemme koncentrationen af grundstoffer i materialer (magnesium og tungere på det periodiske system).
XRF analyseinstrumenter består blandt andet af to vigtige komponenter, et røntgenrør og en detektor, som grundlæggende tilsammen kan identificere grundstoffer og koncentrationer i prøver. For at forstå dette bedre, så træder vi tilbage til kemilektionerne.
Et atom består af en kerne med positivt ladede protoner og neutrale neutroner. Negativt ladede elektroner befinder sig i skaller uden om kernen. Første skal kaldes K, anden L, tredje M og så fremdeles.
Når et atom, det kunne for eksempel være jern (Fe), udsættes for røntgenstråling via røntgenrøret kan elektroner løsrives. For at stabilisere sig selv igen, hopper elektroner fra en ydre skal ind til en lavere skal, og dette udsender en unik energi målt i keV (kiloelektronvolt). Tager vi igen eksemplet med jern (Fe), så udsendes en K-alfa (L til K) værdi på 6,4 keV og K-beta (M til K) værdi på 7,06 keV. Det er disse energier, som den anden meget vigtige komponent, detektoren, måler.
Ved at tælle antallet af forekomster af 6,4 keV og 7,06 keV kan instrumentet med stor præcision angive den rette koncentration af netop jern (Fe).
Kalibrering af XRF-instrumenter
Hos ENDOTEST forhandles OLYMPUS’ håndholdte XRF-modelserie, Vanta. Brugeren af OLYMPUS instrumenter kan udføre et Cal Check på en 316 reference, der sidder i en medfølgende dock, som også fungerer som oplader.
Det er vigtigt at nævne, at et Cal Check er netop det: et tjek. Det er ikke en kalibrering i sig selv, og påvirker som sådan heller ikke den kalibrering, der findes i instrumentet. Resultatet af et Cal Check viser Count Rate og Resolution.
Førstnævnte er et mål for, hvor mange gange i sekundet, der detekteres en energi. Høj Count Rate giver både hurtigere målinger, og genererer data for mere præcise målinger. Den højeste Count Rate fås med M modellens store SDD detektor.
Resolution er opløsningen, dvs. hvor god den er til at skelne mellem energier. Her ønskes naturligvis et så lavt tal som muligt. En opløsning på 150 eV (0,15 keV) er i stand til at skelne mellem K-alfa værdier for hhv. Mg på 1,25 keV og Al på 1,49 keV.
Hvad er fordelene ved XRF?
XRF er en ikke-destruktiv metode (ndt). Med meget lidt eller ingen tidskrav til forberedelse af prøver, kan Olympus Vanta frembringe resultater på helt ned til 1 sekund for nogle legeringer eller op til 60 sekunder for nogle geologiske prøver. Arbejdsprocesser bliver hurtigere og man kan dermed spare meget tid. Desuden vil nogle virksomheder kunne nedbringe brugen af laboratorier til at analysere prøver.
Vanta modellerne er bygget til at være robuste for at kunne klare hverdagens mulige hårde miljøer. Instrumenterne har bestået drop test fra 1 meter, er IP55 eller IP54 bedømte (kommer an på model), kan operere i -10 °C til 50 °C. OLYMPUS’ XRF-analysatorer har 3 års garanti.
Hvilke applikationer bruges håndholdt XRF til?
Der findes adskillige applikationer, hvor XRF-analysatorer kan benyttes. Nogle kunder bruger XRF til at identificere legeringer for at bekræfte om en legering er som dets certifikat siger, ligeledes bruges det til at sikre at den korrekte legering er blevet brugt til producerede komponenter. Skrotforhandlere bruger instrumenterne til at analysere forskellige slags skrot. Det bruges også af minearbejdere på alle trin i mineprocessen. Andre eksempler på applikationer:
– Identificering af ædelmetaller
– Kontrol af Miljøprøver eller forbrugerprodukter for farlige stoffer
– Måling af tykkelse på belægning
– Arkæologi
– Og mange flere
