Blog

Phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X (X-ray Fluorescence Spectroscopy – XRF)

Phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X (X-Ray Fluorescence Spectroscopy- XRF) là phương pháp phân tích – đo lường mà không khiến các mẫu vật đo bị phá hủy hay tổn hại trong quá trình tiến hành. Phương pháp XRF được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, ngành công nghiệp khác nhau, nhưng tựu chung lại thành hai nhóm ứng dụng cơ bản đó là Phân tích định tính và định lượng các nguyên tố (chủ yếu là kim loại) có TRÊN BỀ MẶT của các mẫu vật cần nghiên cứu và Đo độ dày của hệ xi mạ đa lớp trên các chi tiết, vùng đo có kích thước nhỏ xuống đến 15µm (kích thước của điểm đo, không phải độ dày nhé các bạn).

Máy XRF đo độ dày lớp mạ đa lớp

Nguyên lý XRF có thể giải thích dựa trên kiến thức vật lý lớp 12 phổ thông, theo đó chúng ta đều biết rằng: mỗi nguyên tố hóa học có cấu tạo cơ bản gồm hạt nhân và các electron được phân bổ ở các tầng năng lượng khác nhau và các tầng mức năng lượng K, L là đặc trưng cho từng nguyên tố. Để phân tích một mẫu vật theo phương pháp XRF, người ta cho chiếu tia lên trên bề mặt mẫu. Các electron, của các nguyên tố hóa học ở bề mặt, sẽ nhận năng lượng từ chùm tia X chiếu tới bị kích thích và dẫn đến một loạt các hoạt động khác nhau như bị đánh bật ra khỏi nguyên tố hoặc electron chuyển lên mức năng lượng cao hơn, sau đó lại trở về mức năng lượng bền vững ban đầu, đồng thời phát xạ năng lượng đúng bằng năng lượng K, L đặc trưng của các nguyên tố hóa học đó.

Như vậy, nhờ quá trình này, chúng ta thu được phổ tín hiệu năng lượng đặc trưng của dải nguyên tố hóa học có trong mẫu vật từ đó có thể định tính (xác định nguyên tố gì có trong mẫu vật) và định lượng (xác định hàm lượng của các nguyên tố hóa học, chủ yếu là kim loại, có trên bề mặt mẫu vật).

Hình ảnh sơ đồ thiết bị đính kèm cho chúng ta thấy các thiết bị chính của một máy quang phổ XRF: Bóng phát tia X, Bộ lọc tia X sơ cấp, video camera ghi hình vị trí đo, bộ chuẩn trực tia X (collimator) giúp tập trung tia X vào đúng điểm cần đo, đầu dò (detector) thu nhận năng lượng phát xạ từ mẫu vật và hệ thống xử lý tín hiệu cũng như phần mềm tính toán kết quả và vận hành máy.

Có thể bạn cũng quan tâm