XRF (የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና) በዱቄት፣ በፈሳሽ እና በጠጣር ቁሶች ውስጥ የሚገኙትን ሁሉንም ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች በቀጥታ የሚወስን የአካል ትንተና ዘዴ ነው።
የዘዴው ጥቅሞች
ይህ ዘዴ ፈጣን እና ቀላል ናሙና ዝግጅት ላይ የተመሰረተ በመሆኑ ሁለንተናዊ ነው። ዘዴው በኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል, በሳይንሳዊ ምርምር መስክ. የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ የመተንተን ዘዴ እጅግ በጣም ብዙ አቅም ያለው ሲሆን ለተለያዩ የአካባቢ ነገሮች በጣም ውስብስብ ትንተና እንዲሁም የተመረቱ ምርቶችን ጥራት ለመቆጣጠር እና የተጠናቀቁ ምርቶችን እና ጥሬ እቃዎችን ለመተንተን ጠቃሚ ነው።
ታሪክ
ኤክስ ሬይ የፍሎረሰንት ትንተና ለመጀመሪያ ጊዜ የተገለፀው በ1928 በሁለት ሳይንቲስቶች - ግሎከር እና ሽሪበር ነው። መሣሪያው ራሱ የተፈጠረው በ 1948 በሳይንቲስቶች ፍሬድማን እና ቡርክስ ብቻ ነው. እንደ ማወቂያ፣ የጊገር ቆጣሪን ወስደዋል፣ ይህም ከኤለመንቱ ኒውክሊየስ አቶሚክ ቁጥር ጋር በተያያዘ ከፍተኛ ትብነት አሳይተዋል።
በምርምር ዘዴ ውስጥ የሚገኘው ሂሊየም ወይም ቫክዩም ሚዲያ በ1960 ጥቅም ላይ መዋል ጀመረ። የብርሃን ንጥረ ነገሮችን ለመወሰን ያገለግሉ ነበር. እንዲሁም የፍሎራይድ ክሪስታሎችን መጠቀም ጀምሯልሊቲየም ለዲፍራክሽን ያገለግሉ ነበር። የሮዲየም እና የክሮሚየም ቱቦዎች የሞገድ ባንድን ለማነሳሳት ስራ ላይ ውለዋል።
Si(ሊ) - የሲሊኮን ሊቲየም ተንሸራታች ማወቂያ በ1970 ተፈጠረ። ከፍተኛ የውሂብ ስሜታዊነት አቅርቧል እና ክሪስታላይዘርን መጠቀም አያስፈልገውም። ነገር ግን፣ የዚህ መሳሪያ የሃይል መፍታት የከፋ ነበር።
አውቶሜትድ የትንታኔ ክፍል እና የሂደት ቁጥጥር ከኮምፒውተሮች መምጣት ጋር ወደ ማሽኑ ተላልፏል። መቆጣጠሪያው የተካሄደው በመሳሪያው ወይም በኮምፒተር ቁልፍ ሰሌዳው ላይ ካለው ፓነል ነው. ተንታኞች በጣም ታዋቂ ከመሆናቸው የተነሳ በአፖሎ 15 እና አፖሎ 16 ተልዕኮዎች ውስጥ ተካትተዋል።
በአሁኑ ጊዜ የጠፈር ጣቢያዎች እና ወደ ህዋ የተጀመሩ መርከቦች በእነዚህ መሳሪያዎች የታጠቁ ናቸው። ይህ የሌሎች ፕላኔቶች አለቶች ኬሚካላዊ ስብጥርን ለመለየት እና ለመተንተን ያስችልዎታል።
ዘዴ Essence
የኤክስ ሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና ፍሬ ነገር የአካል ትንተና ማድረግ ነው። በዚህ መንገድ ሁለቱንም ጠጣር (ብርጭቆ፣ ብረት፣ ሴራሚክስ፣ የድንጋይ ከሰል፣ ድንጋይ፣ ፕላስቲክ) እና ፈሳሾች (ዘይት፣ ቤንዚን፣ መፍትሄዎች፣ ቀለም፣ ወይን እና ደም) መተንተን ይቻላል። ዘዴው በፒፒኤም ደረጃ (በአንድ ሚሊዮን አንድ ክፍል) በጣም ትንሽ ውህዶችን ለመወሰን ያስችልዎታል. ትላልቅ ናሙናዎች፣ እስከ 100%፣ እንዲሁም ለምርምር ምቹ ናቸው።
ይህ ትንታኔ ፈጣን፣ ደህንነቱ የተጠበቀ እና አካባቢን የማይጎዳ ነው። ከፍተኛ የውጤቶች ድግግሞሽ እና የውሂብ ትክክለኛነት አለው. ዘዴው በናሙና ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ንጥረ ነገሮች ከፊል መጠናዊ፣ ጥራት ያለው እና መጠናዊ ፈልጎ ማግኘት ያስችላል።
የኤክስ ሬይ ፍሎረሰንት ትንተና ዘዴ ፍሬ ነገርቀላል እና ለመረዳት የሚቻል. ቃላቱን ወደ ጎን ትተህ ዘዴውን ቀለል ባለ መንገድ ለማብራራት ከሞከርክ, ከዚያም ይወጣል. ትንታኔው የሚካሄደው በአቶም ጨረር ምክንያት የሚመጣውን የጨረር ንፅፅር መሰረት በማድረግ ነው።
አስቀድሞ የሚታወቅ መደበኛ የውሂብ ስብስብ አለ። ሳይንቲስቶች ውጤቱን ከእነዚህ መረጃዎች ጋር በማነፃፀር የናሙናዉ ስብጥር ምን እንደሆነ ይደመድማሉ።
የዘመናዊ መሳሪያዎች ቀላልነት እና ተደራሽነት በውሃ ውስጥ ምርምር፣ስፔስ፣ልዩ ልዩ የባህል እና የኪነጥበብ ጥናቶች ላይ እንዲውሉ ያስችላቸዋል።
የስራ መርህ
ይህ ዘዴ በስፔክትረም ትንተና ላይ የተመሰረተ ሲሆን ይህም የሚገኘው በኤክስሬይ የሚመረመሩ ቁሳቁሶችን በማጋለጥ ነው።
በጨረር ጨረር ወቅት አቶም አስደሳች ሁኔታን ያገኛል፣ ይህም ከኤሌክትሮኖች ወደ ከፍተኛ ደረጃ ወደ ኳንተም ደረጃ ከመሸጋገር ጋር አብሮ ይመጣል። አቶም በዚህ ሁኔታ ውስጥ በጣም አጭር ጊዜ ይቆያል, ወደ 1 ማይክሮ ሰከንድ, እና ከዚያ በኋላ ወደ መሬቱ ሁኔታ (ጸጥ ያለ ቦታ) ይመለሳል. በዚህ ጊዜ በውጫዊ ዛጎሎች ላይ የሚገኙት ኤሌክትሮኖች ክፍት ቦታዎችን ይሞላሉ, እና ትርፍ ሃይልን በፎቶኖች መልክ ይለቃሉ, ወይም ኃይልን በውጭ ዛጎሎች ላይ ወደሚገኙ ሌሎች ኤሌክትሮኖች ያስተላልፋሉ (አውጀር ኤሌክትሮኖች ይባላሉ). በዚህ ጊዜ እያንዳንዱ አቶም የፎቶ ኤሌክትሮን ያመነጫል, ጉልበቱ ጥብቅ እሴት አለው. ለምሳሌ ብረት ለኤክስ ሬይ ሲጋለጥ ከ Kα ወይም 6.4 keV ጋር እኩል የሆነ ፎቶኖችን ያመነጫል። በዚህም መሰረት በኩንታ እና በጉልበት ብዛት አንድ ሰው የቁሳቁስን አወቃቀር ሊፈርድ ይችላል።
የጨረር ምንጭ
የኤክስ ሬይ ፍሎረሰንስ የብረት ትንተና ዘዴ ሁለቱንም አይዞቶፖች የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን እና የኤክስሬይ ቱቦዎችን እንደ ፈውስ ምንጭ ይጠቀማል። ኢሶቶፖችን ወደ ውጭ ለመላክ እና ወደ ሀገር ውስጥ ለማስገባት እያንዳንዱ ሀገር የተለያዩ መስፈርቶች አሏቸው ፣ እንደቅደም ተከተላቸው ፣ በኢንዱስትሪው ውስጥ እንደዚህ ያሉ መሳሪያዎችን ለማምረት ፣ የኤክስሬይ ቱቦን መጠቀም ይመርጣሉ።
እንዲህ አይነት ቱቦዎች ከመዳብ፣ብር፣ሮዲየም፣ሞሊብዲነም ወይም ሌሎች አኖዶች ጋር ይመጣሉ። በአንዳንድ ሁኔታዎች አኖድ እንደ ተግባሩ ይመረጣል።
የአሁኑ እና ቮልቴጅ ለተለያዩ ኤለመንቶች የተለያዩ ናቸው። በ 10 ኪሎ ቮልት, ከባድ - 40-50 ኪ.ቮ, መካከለኛ - 20-30 ኪ.ቮ. የቮልቴጅ ያላቸውን የብርሃን ንጥረ ነገሮች መመርመር በቂ ነው.
በብርሃን አካላት ጥናት ወቅት በዙሪያው ያለው ከባቢ አየር በስፔክትረም ላይ ከፍተኛ ተጽእኖ አለው። ይህንን ውጤት ለመቀነስ በልዩ ክፍል ውስጥ ያለው ናሙና በቫኩም ውስጥ ይቀመጣል ወይም ቦታው በሂሊየም የተሞላ ነው. የተደሰተበት ስፔክትረም በልዩ መሣሪያ ይመዘገባል - ጠቋሚ። የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ፎቶኖች እርስ በርስ የመለየት ትክክለኛነት የመመርመሪያው ስፔክትራል ጥራት ምን ያህል ከፍተኛ እንደሆነ ይወሰናል. አሁን በጣም ትክክለኛው በ 123 eV ደረጃ ላይ ያለው ጥራት ነው. የኤክስ ሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና የሚካሄደው እስከ 100% ትክክለኛነት ባለው መሳሪያ ነው.
የፎቶ ኤሌክትሮን ወደ የቮልቴጅ ምት ከተለወጠ በኋላ በልዩ ቆጠራ ኤሌክትሮኒክስ ተቆጥሮ ወደ ኮምፒዩተሩ ይተላለፋል። የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና ከሰጠው የስፔክትረም ጫፍ ላይ፣ የትኛውን በጥራት መለየት ቀላል ነው።በተጠናው ናሙና ውስጥ ንጥረ ነገሮች አሉ. የቁጥር ይዘትን በትክክል ለመወሰን በልዩ የካሊብሬሽን መርሃ ግብር ውስጥ የተገኘውን ስፔክትረም ማጥናት አስፈላጊ ነው. ፕሮግራሙ አስቀድሞ የተፈጠረ ነው። ለዚህም, ፕሮቶታይፖች ጥቅም ላይ ይውላሉ, አጻጻፉ በከፍተኛ ትክክለኛነት አስቀድሞ ይታወቃል.
በቀላል ለመናገር፣ የተገኘው የተጠና ንጥረ ነገር ስፔክትረም በቀላሉ ከሚታወቀው ጋር ይነጻጸራል። ስለዚህ ስለ ንጥረ ነገሩ ስብጥር መረጃ ተገኝቷል።
እድሎች
የኤክስሬይ የፍሎረሰንስ ትንተና ዘዴ ለመተንተን ይፈቅድልዎታል፡
- ናሙናዎች መጠናቸው ወይም ብዛታቸው እዚህ ግባ የሚባል አይደለም (100-0.5 mg)፤
- የገደቦች ጉልህ ቅነሳ (ከXRF በ1-2 ትዕዛዞች ያነሰ)፤
- የኳንተም ሃይል ልዩነቶችን ከግምት ውስጥ በማስገባት ትንታኔ።
የሚመረመረው የናሙና ውፍረት ከ1 ሚሜ መብለጥ የለበትም።
እንዲህ ያለ የናሙና መጠን ከሆነ፣ በናሙና ውስጥ ሁለተኛ ደረጃ ሂደቶችን ማፈን ይቻላል፣ ከነዚህም መካከል፡
- በርካታ የኮምፕተን መበታተን፣ ይህም በብርሃን ማትሪክስ ውስጥ ያለውን ጫፍ በከፍተኛ ሁኔታ ያሰፋል፤
- bremsstrahlung of photoelectrons (ለጀርባ ፕላታው አስተዋፅዖ ያደርጋል)፤
- የመሃል አካል መነቃቃት እንዲሁም የፍሎረሰንት መምጠጥ በስፔክትረም ሂደት ወቅት የእርምት እርማት የሚያስፈልገው።
የዘዴው ጉዳቶች
ከአስደናቂዎቹ ድክመቶች አንዱ ቀጭን ናሙናዎችን ከማዘጋጀት ጋር ተያይዞ የሚመጣው ውስብስብነት እንዲሁም የቁሱ መዋቅር ጥብቅ መስፈርቶች ናቸው። ለምርምር ናሙናው በጣም በጥሩ ሁኔታ የተበታተነ እና በጣም ተመሳሳይ መሆን አለበት።
ሌላው ችግር ዘዴው ከደረጃዎች (የማጣቀሻ ናሙናዎች) ጋር በእጅጉ የተሳሰረ መሆኑ ነው። ይህ ባህሪ በሁሉም አጥፊ ያልሆኑ ዘዴዎች ውስጥ ያለ ነው።
የዘዴ አተገባበር
ኤክስ ሬይ የፍሎረሰንስ ትንታኔ በብዙ አካባቢዎች ተስፋፍቷል። በሳይንስ ወይም በኢንዱስትሪ ብቻ ሳይሆን በባህልና በኪነጥበብ ዘርፍም ጥቅም ላይ ይውላል።
በሚከተለው ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፡
- የአካባቢ ጥበቃ እና ስነ-ምህዳር በአፈር ውስጥ ያሉ ሄቪ ብረቶችን ለማወቅ እንዲሁም በውሃ፣በዝናብ፣በተለያዩ ኤሮሶሎች ውስጥ መለየት፤
- ማዕድን እና ጂኦሎጂ በማዕድናት ፣በአፈር ፣በአለቶች ላይ መጠናዊ እና የጥራት ትንተና ያካሂዳሉ ፤
- የኬሚካል ኢንዱስትሪ እና ብረታ ብረት - የጥሬ ዕቃዎችን ጥራት፣ የተጠናቀቁ ምርቶችን እና የምርት ሂደቱን ይቆጣጠሩ፤
- የቀለም ኢንዱስትሪ - የእርሳስ ቀለምን ይተንትኑ፤
- የጌጣጌጥ ኢንዱስትሪ - የከበሩ ብረቶች መጠንን ይለኩ፤
- የዘይት ኢንዱስትሪ - የዘይት እና የነዳጅ ብክለትን መጠን ይወስኑ፤
- የምግብ ኢንዱስትሪ - በምግብ እና በንጥረ ነገሮች ውስጥ ያሉ መርዛማ ብረቶችን መለየት፤
- ግብርና - በተለያዩ የአፈር ዓይነቶች እንዲሁም በግብርና ምርቶች ላይ ያሉ መከታተያ ንጥረ ነገሮችን ይተንትኑ፤
- አርኪዮሎጂ - ኤሌሜንታል ትንተና ማካሄድ፣ እንዲሁም የግኝቶችን መጠናናት ማድረግ፤
- ጥበብ - ቅርጻ ቅርጾችን፣ ሥዕሎችን ያጠናል፣ ነገሮችን ይመረምራሉ እና ይመረምራሉ።
የመንፈስ ሰፈራ
የኤክስ ሬይ የፍሎረሰንት ትንተና GOST 28033 - 89 ከ1989 ጀምሮ ሲቆጣጠር ቆይቷል። ሰነድየአሰራር ሂደቱን በተመለከተ ሁሉም ጥያቄዎች ተመዝግበዋል. ዘዴውን ለማሻሻል ባለፉት ዓመታት ብዙ እርምጃዎች ቢወሰዱም፣ ሰነዱ አሁንም ጠቃሚ ነው።
በ GOST መሠረት፣ የተጠኑት ቁሳቁሶች መጠን ተመስርቷል። ውሂቡ በሰንጠረዥ ውስጥ ይታያል።
ሠንጠረዥ 1. የጅምላ ክፍልፋዮች
| የተወሰነ አካል | የጅምላ ክፍልፋይ፣ % |
| ሱልፈር | ከ0.002 እስከ 0.20 |
| ሲሊኮን | "0.05 " 5.0 |
| ሞሊብዲነም | "0.05 " 10.0 |
| ቲታኒየም | "0, 01 " 5, 0 |
| ኮባልት | "0.05 " 20.0 |
| Chrome | "0.05 " 35.0 |
| Niobium | "0, 01 " 2, 0 |
| ማንጋኒዝ | "0.05 " 20.0 |
| ቫናዲየም | "0, 01 " 5, 0 |
| Tungsten | "0.05 " 20.0 |
| ፎስፈረስ | "0.002 " 0.20 |
የተተገበሩ መሳሪያዎች
X-ray fluorescence spectral analysis በመጠቀም ይከናወናልልዩ መሳሪያዎች, ዘዴዎች እና ዘዴዎች. በ GOST ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት መሳሪያዎች እና ቁሳቁሶች መካከል ተዘርዝረዋል-
- ባለብዙ ቻናል እና መቃኛ ስፔክቶሜትሮች፤
- መፍጫ እና emery ማሽን (መፍጨት እና መፍጨት፣ አይነት 3B634);
- የገጽታ መፍጫ (ሞዴል 3E711B)፤
- screw-cutting lathe (ሞዴል 16P16)።
- መቁረጫ ጎማዎች (GOST 21963);
- ኤሌክትሮኮርዱም አስጨናቂ ዊልስ (የሴራሚክ ቦንድ፣ የእህል መጠን 50፣ ጠንካራነት St2፣ GOST 2424);
- የአሸዋ ወረቀት (የወረቀት መሠረት ፣ 2 ኛ ዓይነት ፣ ብራንድ BSh-140 (P6) ፣ BS-240 (P8) ፣ BS200 (P7) ፣ ኤሌክትሮኮርዱም - መደበኛ ፣ የእህል መጠን 50-12 ፣ GOST 6456);
- ቴክኒካል ኤቲል አልኮሆል (የተስተካከለ፣ GOST 18300)፤
- የአርጎን-ሚቴን ድብልቅ።
GOST ትክክለኛ ትንታኔ ለመስጠት ሌሎች ቁሳቁሶች እና መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ እንደሚችሉ አምኗል።
ዝግጅት እና ናሙና በ GOST
የኤክስ ሬይ የፍሎረሰንስ ብረቶች ትንተና ከመተንተን በፊት ልዩ ናሙና ዝግጅትን ያካትታል ለቀጣይ ጥናት።
ዝግጅት የሚከናወነው በተገቢው ቅደም ተከተል ነው፡
- የሚፈነዳው ገጽ ተስሏል:: አስፈላጊ ከሆነ በአልኮል ያብሱ።
- ናሙናው በተቀባዩ መክፈቻ ላይ በጥብቅ ተጭኗል። የናሙናው ወለል በቂ ካልሆነ፣ ልዩ ገደቦች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
- ስፔክትሮሜትር በአጠቃቀም መመሪያው መሰረት ለስራ ተዘጋጅቷል።
- የኤክስሬይ ስፔክትሮሜትር GOST 8.315ን የሚያከብር መደበኛ ናሙና በመጠቀም ተስተካክሏል። ተመሳሳይ የሆኑ ናሙናዎችን ለመለካት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
- የመጀመሪያ ደረጃ ምረቃ ቢያንስ አምስት ጊዜ ይካሄዳል። በዚህ አጋጣሚ ይህ የሚደረገው በተለያዩ ቀናት የስፔክትሮሜትር ስራ በሚሰራበት ጊዜ ነው።
- ተደጋጋሚ መለኪያዎችን ሲያካሂዱ ሁለት ተከታታይ መለኪያዎችን መጠቀም ይቻላል።
የውጤት ትንተና እና ሂደት
በ GOST መሠረት የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና ዘዴው ቁጥጥር ስር ያለውን እያንዳንዱ አካል የትንታኔ ምልክት ለማግኘት ሁለት ተከታታይ ትይዩ መለኪያዎችን ማከናወንን ያካትታል።
የትንታኔ ውጤቱን ዋጋ መግለጫ እና የትይዩ ልኬቶችን ልዩነት መጠቀም ተፈቅዶለታል። በመለኪያ አሃዶች፣ ሚዛኖቹ የመለኪያ ባህሪያትን በመጠቀም የተገኘውን መረጃ ይገልፃሉ።
የሚፈቀደው አለመግባባት ከትይዩ ልኬቶች በላይ ከሆነ፣እንግዲያውስ ትንታኔው መደገም አለበት።
አንድ መለኪያም ይቻላል። በዚህ ሁኔታ ፣ ከተተነተነው ዕጣ አንድ ናሙና አንፃር ሁለት መለኪያዎች በትይዩ ይከናወናሉ።
የመጨረሻው ውጤት በትይዩ የተወሰዱ የሁለት መለኪያዎች የሂሳብ አማካኝ ወይም የአንድ ልኬት ውጤት ብቻ ነው።
የውጤቶች ጥገኝነት በናሙና ጥራት
ለኤክስ ሬይ ፍሎረሰንስ ትንተና ገደቡ የሚመለከተው ኤለመንቱ በተገኘበት ንጥረ ነገር ላይ ብቻ ነው። ለተለያዩ ንጥረ ነገሮች የቁጥር ንጥረ ነገሮችን የማወቅ ገደቦች የተለያዩ ናቸው።
አንድ አካል ያለው የአቶሚክ ቁጥር ትልቅ ሚና ሊጫወት ይችላል። ሌሎች ነገሮች እኩል ሲሆኑ, ቀላል ንጥረ ነገሮችን ለመወሰን በጣም ከባድ ነው, እና ከባድ ንጥረ ነገሮች ቀላል ናቸው. እንዲሁም፣ ተመሳሳዩን ንጥረ ነገር በቀላል ማትሪክስ ከከባድ ለመለየት ቀላል ነው።
በዚህም ዘዴው የሚወሰነው በናሙናው ጥራት ላይ ብቻ ሲሆን ንጥረ ነገሩ በአጻጻፍ ውስጥ ሊካተት ይችላል።
