Основні вузли рентгеноспектральних приладів

1. Джерела збудження рентгенівського випромінювання. Для одержання рентгенівського випромінювання використовують:

- рентгенівську трубку (у вакуумі 3 під постійною напругою в десятки кіловат знаходиться анод 1 (в рентгеноспектральному аналізі на його поверхню наноситься досліджувана речовина) і розжарений катод 2, що випромінює електрони, які прискорюються в електричному полі і потрапляють на анод; утворений одержане рентгенівське випромінювання через вікно 4 потрапляє на диспергуючий елемент 5 (чи аналізовану пробу – в рентгенофазовому і рентгенофлуоресцентному видах аналізу), а звідти на детектор (приймач випромінювання) 6.

- радіоактивні випромінювачі γ-квантів чи γ-квантів і β-частинок (електронні гармати).

Рис. 3.8 Принципова схема рентгеноспектральних приладів. 1-рентгенівська трубка; 2- диспергуючий елемент, 3- детектор

В рентгеноструктурному аналізі пробу наносять безпосередньо на анод. У рентгенофлуоресцентному методі проба знаходиться поза рентгенівською трубкою і первинне рентгенівське випромінювання з частотою викликає вторинне рентгенівське випромінювання з частотою .

2. Диспергуючий елемент – це кристали-аналізатори, своєрідні дифракційні решітки CaF₂, NaCl, CaCO₃, в яких відома відстань між паралельними площинами кристалів нм; нм.

Дифракція рентгенівських променів у кристалі проходить відповідно із законом Вульфа-Брегга:

(3.8)

де n – ціле число, яке показує порядок спектра (найчастіше n=1);

d – відстань між паралельними площинами кристала;

θ – кут ковзання паралельного пучка рентгенівського випромінювання на площину кристала. Від площини кристала випромінювання з довжиною хвилі λ відбивається під кутом θ (його змінюють поворотом площини кристала).

Ця формула є основою рентгеноструктурного і якісного рентгеноспектрального аналізу. При відомій λ за розраховують d (рентгеноструктурний аналіз). Якщо d відоме, то за визначають λ і проводять якісний і кількісний рентгеноспектральний аналіз. Остаточний ґрунтується на тому, що інтенсивність рентгенівського випромінювання І пропорційна концентрації визначуваної речовини С:

(3.8)

3. Приймачі випромінювання:

а) іонізаційні лічильники;

б) сцинтиляційні лічильники;

в) фотоматеріали;

г) фотоелементи і фотомножники на основі металів і сплавів;

д) кристалічні лічильники, які при дії на них рентгенівського випромінювання зменшують опір.

В рентгено-абсорбційному аналізі інтенсивність рентгенівського випромінювання послаблюється при проходженні через зразок; залежність кількості поглинутого рентгенівського випромінювання від кількості поглинаючої речовини описується законом, аналогічним основному закону:

, де μ- масовий коефіцієнт поглинання; ρ – густина речовини; ι – товщина поглинаючого шару. Оскільки ; тоді - видозмінений закон Бугера-Ламберта-Бера.

Дата добавления: 2014-01-11