Как работает рентгеновский спектрометр
Любой рентгенофлуоресцентный (РФ) спектрометр тесно связан с рентгеновским излучением. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия широко применяется в областях, где необходимо определить все элементы образующие вещество и выявить их количественное взаимоотношение.
Для того чтобы иметь более чёткую картину происходящего, необходимо знать устройство и понимать основной принцип работы прибора.
Несмотря на сложность работы, которую осуществляет данный прибор, его устройство относительно простое. Самое важноё, в системе нет движущихся частей. А весь прибор можно условно поделить на три части. Первая – источник или рентгеновская трубка, далее следует детектор, и не менее важный блок собирающий и обрабатывающий полученную информацию.
Принцип работы:
1.Трубка испускает рентгеновские лучи которые двигаются до образца
2.Лучи проходя через образец, заставляют атомы этого образца производить ответное рентгеновское излучение, которое является характерным, свойственным только элементам образующим этот образец. Этому явлению и было дано название – флуоресценция. Число ответных лучей подлежит подсчету, произвести который помогает детектор. Полученная информация выдаётся как спектр. Для регистрации полученных данных спектра обычно используют специальные кристаллы. Специальная программа на основе полученных данных выдаёт химический состав и концентрацию элементов в образце. Весь метод основан на том, что атомы разных элементов подвергшись излучению, в свою очередь испускают фотоны обладающие только характерной для них энергетикой. Измерив параметры этой энергии, можно определить тип элемента её испустившую.Количество элемента определяется по интенсивности излучения. ПО этому принципу работает такой ask-roentgen.ru спектрометр. В основу количественного анализа положены эмпирических методы. Существует базовая программа, которая является эталонной и на основе которой производится расчёт концентрации буквально любого вещества. Самому пользователю нет необходимости заниматься настройкой спектрометра в соответствии с эталонными образцами и в соответствии с образцами предположительно имеющихся элементов. Благодаря фундаментальному методу уже существует теоретическая модель отражающая взаимодействие рентгеновских лучей с представленным образцом.
Особенностью эмпирического моделирования является необходимость получения большого количества информации, на основе которой создаются модели. Для того чтобы создать каждую модель требуется произвести множество измерений. Эмпирические модели, к сожалению очень плохо работают в приграничных и граничных областях полученного цветового охвата, в этом случае может выдаваться систематическая ошибка. Поэтому устройство производящее визуализацию постоянно приходится перенастраивать, если происходит изменение одного из компонентов системы.
Этот метод имеет свои недостатки
В первую очередь к ним относят большое число необходимых измерений.
Далее недостатком считается трудность интерполяции сильно нелинейных данных.Подобная система вычислений имеет погрешность, чтобы её уменьшить приходиться делать множество измерений. Достаточно сложно точно построить обратную схему действия, которая должна получиться в результате измерения. Например, при определении элементного состава точность измерения становится выше с ростом порядкового номера элемента, зато снижается точность измерения количества содержащегося в образце.
Рекомендуем к прочтению
