Рентгеноспектральный микроанализ
позволяет проводить различные виды анализа.
| Слайд 52 | Рентгеноспектральный микроанализ позволяет проводить: • качественный анализ, • полуколичественный анализ, • количественное определение элементного состава пробы. • Получать распределение элементов по линии и по площади. |
Проведя качественный анализ, мы узнаем, какие элементы присутствуют в пробе.
После полуколичественного анализа мы получаем приблизительное соотношение элементов. Во сколько раз одного элемента больше другого.
Когда проводим количественное определение элементного состава пробы, мы должны узнать не только концентрацию определяемого элемента, но и указать, с какой правильностью она получена.
Целью сигнатурного анализа является идентификация, или установление идентичного состава.
Если мы исследуем распределение элементов (интенсивности аналитической линии) по линии и по площади, то получим качественную характеристику. Если же каждая точка распределения интенсивности будет пересчитана в концентрацию, то получим количественную характеристику материала.
| Слайд 53 | Аналитический сигнал: K = Ia / I ОС , где Ia - интенсивность аналитической линии в анализируемом образце, IОС - интенсивность аналитической линии в образце сравнения. |
В рентгеноспектральном анализе аналитическим сигналом является отношение интенсивности аналитической линии в анализируемом образце (Ia) к интенсивности той же аналитической линии в образце сравнения (Iос).
|
|
|
К = IA/IOC
В первом приближении, когда образец сравнения по своим физико-химическим свойствам близок к анализируемой пробе, зависимость аналитического сигнала от содержания определяемого элемента линейна.
| Слайд 54 | В первом приближении C a = CОС K |
На рисунке представлена зависимость для двухкомпонентной системы. Если в образце аналитическая линия поглощается сильнее, чем в образце сравнения, то зависимость лежит ниже прямой, если имеет место дополнительное флуоресцентное возбуждение аналитической линии, зависимость лежит выше прямой.
| Слайд 55 | 
|
Если атомные номера образца и образца сравнения сильно отличаются, то в зависимости от соотношения номеров зависимость может лежать либо выше, либо ниже прямой.
В общем случае концентрация определяемого элемента в пробе СА определяется по формуле:
С A = С OC ∙К A ∙ fZ ∙ fA ∙ fF.
Другими словами: при переходе от аналитического сигнала к содержанию определяемого элемента в общем случае необходимо учесть различие процессов рассеяния и торможения электронов (ввести поправку на атомный номер (Z) fZ ), учесть различие процессов возбуждения и поглощения характеристического рентгеновского излучения (ввести поправку на поглощение (А) fA ) в анализируемом образце и ОС. И если имеет место дополнительное возбуждение аналитической линии характеристическим излучением других присутствующих в образце элементов ввести поправку на флуоресценцию (F) fF .
|
|
|
| Слайд 56 | Концентрация определяемого элемента в пробе Cа: Ca = CОС K fZ fA fF Cа и CОС–концентрации определяемого элемента в пробе и образце сравнения (ОС), fZ - поправка на разницу средних атомных номеров образца и ОС, fA - поправка на разницу поглощения аналитической линии образца и ОС, fF - поправка на дополнительное флуоресцентное излучение, возбужденное излучением других элементов, присутствующих в пробе. |
Учет различия этих процессов при переходе от аналитического сигнала (КА) к концентрации элемента (СА) и называют ZAF-коррекцией.
Следует заметить, что особенностью РСМА является то, что если интересует содержание только одного элемента, все равно для его определения необходимо знать содержание всех элементов, и поэтому надо измерять интенсивность всех присутствующих в пробе элементов (причем, только один элемент можно получить вычитанием из 100 % содержаний остальных элементов).
|
|
|
| Слайд 57 | Модели перехода от аналитического сигнала к содержанию определяемого элемента |
В основе многочисленных способов перехода от аналитического сигнала к содержанию определяемого элемента можно выделить шесть подходов, или шесть моделей перехода от аналитического сигнала к содержанию определяемого элемента, различающиеся по физической модели, используемой для вывода уравнения связи.
1. Способы, основанные на весьма упрощенных физических моделях, не учитывающих ряд явлений, происходящих при взаимодействии электронов с твердым телом. К ним относятся модели, которые базируются на экспериментально полученной функции распределения рентгеновского излучения по глубине объекта.
| Слайд 58 | Модели, которые базируются на экспериментально полученной функции распределения рентгеновского излучения по глубине объекта, |
Следует заметить, что имеется 13 различных сочетаний С и n, и формул расчета различных параметров, например, для поперечного сечения ионизации Qq есть 24 варианта расчета, для среднего потенциала ионизации атома Jj -11 формул.
|
|
|
2. Расчетные способы, использующие минимум упрощений и достаточно сложные модели взаимодействия электронов с твердым телом.
3. Способы построения градуировочной характеристики, основанные на расчетах параметров методами Монте-Карло.
| Слайд 59 | Модели, основанные на расчетах параметров методами Монте-Карло. |
4. Способы, расчет концентраций в которых основан преимущественно на результатах, полученных в эксперименте с привлечением некоторых дополнительных предположений. К таким способам относятся модели, использующие эффективную глубину выхода рентгеновского излучения.
| Слайд 60 | Модели, использующие эффективную глубину выхода рентгеновского излучения. |
| Слайд 61 | 
|
Заметим, что все эти способы имеют ограниченные области применения. Например, ZAF- коррекция применима, для тех случаев, когда проникновение электронов d эл меньше глубины выхода рентгеновского излучения dh.
5. Экстраполяционный способ построения градуировочной характеристики. В этом способе использованы только величины, полученные в одном эксперименте.
| Слайд 62 | Экстраполяционный способ построения градуировочной характеристики. |
6. Для энергодисперсионного спектрометра, в определенных случаях, лучшим является количественный анализ без образцов сравнения.
| Слайд 63 | Количественный анализ без образцов сравнения для спектрометров с дисперсией по энергиям. |
Остановимся на погрешностях, которые возникают при введении ZAF- коррекции.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!