ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура из "Физико-химические методы анализа Изд4" Известны три метода рентгеноспектрального анализа 1) анализ по первичным спектрам испускания-, 2) анализ по вторичным спектрам испускания флуоресцентный анализ)-, 3) анализ по спектрам поглощения (абсорбционный рентгеноспектральныи анализ). [c.268] Первичные спектры возбуждаются бомбардировкой образца потоком быстрых электронов вторичные спектры возбуждаются при облучении вещества потоком рентгеновских квантов, способных ионизировать его атомы. [c.268] Абсорбционный рентгеноспектральный анализ здесь не рассматривается, так как в настоящее время им пользуются для анализа очень узкого круга объектов. [c.268] Флуоресцентный анализ распространен больше, чем анализ по первичным спектрам, потому что он проще, быстрее и обладает более высокой чувствительностью. Однако интенсивность линий определяемых элементов в спектре флуоресценции, как правило, значительно больше зависит от валового состава пробы, чем при возбуждении электронами. Поэтому, если пользоваться первичными спектрами, влияние третьих элементов вносит меньшую ошибку в -результат анализа. [c.268] Схема флуоресцентного рентгеноспектрального анализа изображена на рис. 151, а, а схема анализа по первичным спектрам— на рис. 151, б. [c.270] Источником первичного возбуждающего рентгеновского излучения для флуоресцентного анализа служит рентгеновская трубка (рис. 152), испускающая рентгеновские кванты, способные ионизовать атомы определяемых элементов. [c.270] К аноду рентгеновской трубки приходит сразу много электронов, и при соударении они теряют на излучение неодинаковую долю своей энергии. Поэтому тормозное излучение трубки представлено участком непрерывного спектра, ограниченного частотой Уд со стороны больших частот. Напряжение на трубке выбирают таким, чтобы в спектре тормозного излучения были кванты, способные возбуждать характеристические спектры определяемых элементов. Чем больше атомный номер определяемого элемента, тем большую энергию должен иметь ионизирующий квант. Поэтому для определения тяжелых элементов следует поддерживать более высокое напряжение на трубке, чем для определения легких элементов. [c.270] Для анализа по первичным спектрам характеристическое излучение возбуждается в разборных рентгеновских трубках. [c.270] Исследуемые образцы наносят на поверхность съемных анодов. Эти трубки постоянно подсоединены к вакуумной системе. [c.270] Для установки нового образца прекращают откачку трубки и ее вскрывают. После смены анодов трубку герметизируют и снова подключают к откачивающей системе. Давление воздуха в трубке не превышает 5-10 —10 мм рт. ст. Анализ по первичным спектрам значительно продолжительнее анализа по спектрам флуоресценции из-за необходимости вводить образец в трубку. [c.271] В рентгеновских разборных трубках применяют обычно медные или алюминиевые аноды. Напряжение на трубке подбирают так, чтобы электроны, испускаемые катодом, получали энергию, достаточную для возбуждения характеристического излучения определяемых элементов. Большая часть энергии электронов расходуется на нагревание анода и только незначительная часть ее переходит в энергию рентгеновского излучения. Поэтому образец и разрушается, тогда как при флуоресцентном анализе он остается неповрежденным. [c.271] Как правило, для регистрации рентгеновских квантов применяют так называемые счетчики частиц. При регистрации широких участков спектра иногда применяют фотоэмульсии. Рентгеноспектральные приборы со счетчиками называют- / / 5 ся спектрометрами. [c.271] Напряжение подбирают так, чтобы электроны на пути к нити приобретали энергию, достаточную для ионизации газа ударом. Появившиеся новые электроны разгоняются электрическим полем и в свою очередь вызывают ионизацию газа. Поэтому в счетчике возникает нарастающая лавина электронов, устремляющихся к нити. При достаточной разности потенциалов между нитью и цилиндром это приводит к вспышке самостоятельного разряда в трубке тогда ее сопротивление резко падает и потенциал нити сначала тоже падает, а затем восстанавливается вследствие утечки электронов через сопротивление 5. На этом сопротивлении создается кратковременный импульс напряжения, амплитуда которого не зависит от начальной ионизации, вызванной рентгеновским излучением. Этот импульс достаточен для приведения в действие регистрирующей ламповой схемы 6, показания которой. пропорциональны числу квантов, прошедших через счетную трубку. [c.272] Пропорциональный счетчик В счетчике этого типа величина поля между нитью и катодом недостаточна для вспышки самостоятельного разряда при попадании в счетчик ионизирующей частицы. В этом случае в цепи возникает импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна ионизации, создаваемой в газе рентгеновским квантом. Ионизация тем больше, чем больше частота кванта. Поэтому амплитуда электрического импульса пропорциональна частоте регистрируемого кванта. [c.272] Счетчик позволяет зарегистрировать число попавших в него частиц, а также определить величину кванта. [c.272] Счетчик сцинтилляций (рис. 153, б). Вплотную к катоду 4 фотоэлектронного умножителя 2 помещают пластинку из фосфоресцирующего кристаллического вещества 3 (кристалл иодида натрия, нафталина и др.). Рентгеновский квант, попавший в кристалл, вызывает в нем кратковременную вспышку света, способного выбивать из фотокатода электроны. В цепи фотоумножителя возникает импульс тока. Этот сигнал усиливается в устройстве 5, и усиленный сигнал измеряется электронным устройством 5. Счетчик позволяет измерять энергию отдельных квантов. [c.272] Все указанные выше приемники света малочувствительны к излучениям с длиной волны больше 10 А, а такие линии имеют элементы с атомным номером, меньшим 12. [c.272] Обычно применяют кристаллы из кварца, фторида лития, синтетические кристаллы размером приблизительно 20 ММХ40 мм XI мм. [c.273] В зависимости от расстояния между атомными плоскостями кристалла d, при одном и том же угле скольжения отражаются лучи разной длины волны. [c.273] Пользуются не только плоскими кристаллами, но и изогнутыми по дуге окружности. На такие кристаллы можно посылать и расходящиеся пучки лучей, если радиус дуги подобран так, чтобы для всех лучей пучка соблюдалось условие Брэгга. [c.273] Вернуться к основной статье