مطيافية الأشعة السينية

فصل طيفي عالي الدقة عبر قانون براغ

الجوهر التقني لمطيافية الأشعة السينية الوميضية المشتتة للطول الموجي (WDXRF) هو الفصل الفيزيائي لأطوال موجات الأشعة السينية قبل وصولها إلى الكاشف. باستخدام مقياس زوايا (goniometer) دقيق، يقوم النظام بوضع بلورة تحليل لحيود الأشعة السينية وفقاً لقانون براغ. يسمح هذا التشتت الميكانيكي للجهاز بعزل خطوط طيفية محددة بدقة أكبر بكثير من الأنظمة المشتتة للطاقة، مما يلغي تداخل القمم بين العناصر المتجاورة.

إثارة عالية الطاقة لحساسية فائقة للآثار

لتحقيق حدود كشف في نطاق أقل من جزء في المليون، تستخدم أنظمة WDXRF أنابيب أشعة سينية عالية الطاقة، تتراوح عادةً من ١ كيلوواط إلى ٤ كيلوواط. تولد هذه الإثارة عالية القدرة تدفقاً هائلاً من الأشعة السينية الأولية، مما يضمن أن الكميات الزهيرة من العنصر تنتج إشارة وميضية كافية للقياس الكمي الدقيق. تقنياً، هذا يجعل WDXRF الخيار المفضل للكشف عن الشوائب في المعادن عالية النقاء.

تحليل محسن للعناصر الخفيفة من البريليوم إلى الصوديوم

تعتبر تقنية WDXRF متفوقة تقنياً في تحليل العناصر الخفيفة. من خلال استخدام أنابيب أشعة سينية ذات نوافذ رقيقة جداً وبلورات اصطناعية متعددة الطبقات عالية الحساسية، يمكن للنظام اكتشاف عناصر خفيفة مثل البريليوم. ولمنع امتصاص هذه الأشعة منخفضة الطاقة بواسطة الهواء، يتم الحفاظ على المسار البصري بالكامل تحت فراغ عالٍ، مما يضمن وصول الإشارات الضعيفة إلى الكاشف بأقل قدر من التوهين.

أنظمة كشف مزدوجة لتغطية الطيف الكامل

لالتقاط النطاق الكامل للطاقات العنصرية، تستخدم أجهزة WDXRF نوعين متميزين من الكواشف. يتم تحسين عداد التدفق التناسبي (FPC)، الذي يستخدم نافذة رقيقة وغاز P10، تقنياً للأشعة السينية ذات الطول الموجي الطويل (الطاقة المنخفضة). وبالمقابل، يُستخدم عداد الوميض (SC) للأشعة السينية عالية الطاقة ذات الطول الموجي القصير الصادرة عن العناصر الأثقل.

ميكانيكا مقياس الزوايا ودقة الزوايا

تعتمد دقة قياس WDXRF تقنياً على الدقة الميكانيكية لمقياس الزوايا (goniometer). يتحكم هذا الجهاز في الدوران المتزامن للعينة وبلورة التحليل والكاشف. تستخدم الأنظمة الحديثة أدوات تشفير عالية الدقة لضمان تكرار الزوايا. تضمن هذه الدقة عودة النظام إلى زاوية براغ الصحيحة في كل قياس، مما يحافظ على الاستقرار طويل الأمد واتساق المعايرة.

فلترة الحزمة الأولية المتقدمة وتقليل الخلفية

لتعزيز نسبة الإشارة إلى الضوضاء، يتضمن النظام مبدل فلاتر آلي للحزمة الأولية. توضع هذه الفلاتر تقنياً بين أنبوب الأشعة السينية والعينة لقمع الخطوط المميزة لمادة الأنود في الأنبوب وتقليل تشتت الخلفية. من خلال تحسين طيف الإثارة، يمكن للنظام خفض حدود الكشف بشكل كبير لعناصر مستهدفة محددة في المصفوفات المعقدة.

طريقة المعلمات الأساسية (FP) لتصحيح المصفوفة

يتم دعم القياس الكمي في WDXRF تقنياً بواسطة طريقة المعلمات الأساسية (FP). يستخدم هذا النهج الرياضي الثوابت الفيزيائية النظرية — مثل معاملات الامتصاص — لحساب التركيزات. تأخذ طريقة FP في الاعتبار "تأثيرات المصفوفة"، حيث يمتص عنصر ما إشارة عنصر آخر أو يعززها، مما يسمح بالتحليل الدقيق للعينات المجهولة حتى عند عدم توفر معايير مطابقة.

أبراج بلورات متعددة مؤتمتة لتعدد الاستخدامات

من الميزات التقنية في أنظمة WDXRF المتطورة برج البلورات المؤتمت، الذي يمكنه استيعاب ما يصل إلى عشر بلورات تحليل مختلفة. اعتماداً على العنصر الجاري تحليله، يختار البرنامج تلقائياً البلورة ذات المسافة البينية المثلى (d-spacing). يسمح هذا للجهاز بالانتقال بسلاسة من تحليل المعادن الثقيلة في الصلب إلى اكتشاف الأكاسيد الخفيفة في الإسمنت.

اضغط هنا للتعرف أكثر على منتجات شركة Shimadzu