توهج الأشعة السينية (XRF) هي تقنية تستخدم على نطاق واسع لتحليل المواد، وخاصة في مجالات مثل الجيولوجيا وعلم الآثار وعلم البيئة. ويسمح الاختبار غير المتلف للمواد لتحديد تركيبها الأولي. هنا#39 نظرة عامة مفصلة عن كيفية عمل الموجات السينية بالأشعة السينية ومبدئها وتطبيقاتها.

1. ما هو اكس ار اف؟

يشير XRF إلى تألق الأشعة السينية، وهي طريقة يتم فيها تعريض المواد للأشعة السينية ذات الطاقة العالية، مما يتسبب في انبعاث الأشعة السينية الفلورية. هذه الأشعة السينية المنبعثة هي مميزة للعناصر الموجودة في العينة، وبقياسها، يمكننا تحديد التركيب الكيميائي للمادة.

2. كيف تعمل الأشعة السينية؟

الإثارة:يتم قذف العينة بأشعة إكس عالية الطاقة أو أشعة غاما. تتفاعل هذه الفوتونات عالية الطاقة مع الذرات في العينة، وتخبط الإلكترونات الداخلية من مداراتها.

الانبعاثات الفلورية:ونتيجة لهذا التفاعل، تصبح الذرة غير مستقرة. للعودة إلى حالتها الأرضية، تطلق الذرة الطاقة في شكل الأشعة السينية الثانوية (الأشعة السينية الفلورية).

الكشف:ثم يتم الكشف عن هذه الأشعة السينية المنبعثة بواسطة جهاز XRF. كل عنصر ينبعث منه أشعة سينية في أطوال موجية محددة، مما يسمح للجهاز بتحديد العناصر الموجودة وتحديد تركيزها في العينة.

3. الأشعة السينية المطيافية

تظهر أطياف الموجات السينية شدة الأشعة السينية المنبعثة كدالة لطاقتها. تمتلك العناصر المختلفة قمم انبعاث أشعة سينية فريدة من نوعها، تعرف باسم الأشعة السينية المميزة. ومن خلال تحليل طاقة وشدة هذه القمم، يمكننا تحديد العناصر في العينة وتحديد كميتها.

4. تطبيقات XRF.

الجيولوجيا:يستخدم XRF عادة لتحليل الصخور والمعادن والتربة. ويمكن أن يساعد الجيولوجيين على فهم تكوين التكوينات الجيولوجية المختلفة.

العلوم البيئية:يفيد XRF في الكشف عن الملوثات في التربة والماء والهواء. وهو يساعد في رصد التلوث البيئي من خلال قياس مستويات المعادن السامة مثل الرصاص والزئبق والزرنيخ.

الآثار:يستخدم علماء الآثار الأشعة السينية لتحليل القطع الأثرية القديمة وتحديد التركيب الأولي للمواد، مما يساعد على فهم أصلها واستخدامها.

علم المواد: يستخدم XRF لتحليل المعادن والسبائك وغيرها من المواد لمراقبة الجودة وضمان أنها تلبي معايير محددة.

5. مزايا XRF.

غير مدمرة:لا تتلف الأشعة السينية (XRF) العينة، والتي تعتبر مثالية للمواد الثمينة أو النادرة.

سريع وفعال:التحليل سريع، وغالبا ما يستغرق بضع دقائق فقط، مع الحد الأدنى من تحضير العينة المطلوبة.

محمول:تسمح أجهزة الأشعة السينية المحمولة بالتحليل في الموقع، مما يجعلها أداة متعددة الاستخدامات في العمل الميداني.

6. حدود XRF.

الحساسية الأساسية:XRF هو أكثر حساسية للعناصر الثقيلة. قد لا تكون فعالة في الكشف عن العناصر الأخف مثل الهيدروجين أو الليثيوم أو الكربون.

الحساسية السطحية:تحليل XRF في المقام الأول سطح المادة، والتي يمكن أن تؤدي إلى نتائج غير دقيقة إذا كان السطح ملوثا أو لا يمثل عينة كبيرة.

تأثيرات المصفوفة:تكوين مصفوفة العينة يمكن أن يؤثر على دقة النتائج، والمعايرة الدقيقة مطلوبة للقياسات الدقيقة.

Terras PI900E محلل سبيكة محمول باليد 

يقدم محلل Pi 900E XRF اختبارًا فوريًا ودقيقًا للعناصر دون تلف العينة. وباستخدام تقنية التألق بالأشعة السينية، سرعان ما تتعرف على المواد -من السبائك الصناعية إلى الملوثات البيئية -مما يجعلها ضرورية للتصنيع وإعادة التدوير والتفتيش على السلامة. تم بناء الوحدات المحمولة للبيئات الصعبة، مع تشغيل شاشة تعمل باللمس، واي فاي، والكشف عن العناصر المتعددة (Mg إلى U) للتكيف، والتحليل في الموقع.

7. خاتمة

يعد XRF أداة لا تقدر بثمن في العديد من المجالات نظرًا لقدرته على توفير تحليل سريع وغير متلف للمكونات الأساسية لمجموعة كبيرة من المواد. يمكن أن يساعد فهم المبادئ التي تقوم عليها الأشعة السينية الباحثين والمهنيين على اختيار التطبيقات الصحيحة وتفسير النتائج بفعالية. مع استمرار تحسن التكنولوجيا، سيصبح الأشعة السينية بلا شك أكثر تعدداً واستخداماً على نطاق واسع.