Zpět: Příklady aplikace: O úroveň výše: Ionizujici zareni pri vyzkumu Pokračovat: Příklady aplikace:

Rentgenfluorescenční analýza

Analýza s využitím emise charakteristického záření X : vychází z Moseleyova zjištění (v r. 1913), že antikatoda rentgenky emituje záření X s energiemi charakteristickými pro prvky v ní obsažené, tyto energie jsou jednoznačnou funkcí protonového čísla Z . Tuto skutečnost popisuje Moseleyův zákon:

$$\sqrt{\frac{\nu}{R}}$$ = $${\frac{Z - S_n}{n}}$$ ,

$\nu$ - frekvence spektrální čáry charakteristického záření atomu, R - Rydbergova konstanta, n - hlavní kvantové číslo příslušné orbity v atomovém obalu, S_n - stínící parametr, stejný pro všechnu čáry dané série. Např. pro čáru K závisí energie emitovaného charakteristického záření E_K na Z podle vztahu:

E_K = 10,25 (Z - 1)²  $$\mbox{eV}$$.

Z energie příslušné čáry je tedy možné stanovit, kterým prvkem je emitována, její zastoupení ve spektru je úměrné množství tohoto prvku.

  

Obrázek 15: Bohrův model atomu se znázorněným buzením charakteristického fotonu ze slupky K .

Možnosti generování charakteristického záření X :

• zářením $\gamma$ z radionuklidových zdrojů,
• zářením X z rentgenky,
• svazky nabitých částic (elektronů, protonů nebo těžších částic).

  

Obrázek 16: Uspořádání při buzení rentgenfluorescenčního záření radionuklidovým zdrojem.

Procesy probíhající v látce:

• budící záření je absorbováno a rozptylováno ve zkoumaném vzorku,
• jako výsledek absorpce jsou atomy vzorku excitovány,
• excitované atomy přecházejí zpět do základního stavu s emisí charakteristického záření X nebo Augerových elektronů,
• charakteristické záření různých prvků může znovu interagovat s materiálem, jako důsledek dochází k sekundární absorpci a excitaci.

Poznámka: Augerovy elektrony - elektrony, kterým se v excitovaném elektronovém obalu atomu předá excitační energie a jsou z atomu emitovány. Emise Augerových elektronů je alternativním procesem k emisi charakteristického záření X.

Detekce emitovaného charakteristického záření: musí být prováděna spektrometricky, jako výstupní údaj je potřebná distribuce fotonů charakteristického záření podle energie. Možnosti: difrakce na krystalu s využitím Braggova zákona nebo (častěji) polovodičový spektrometr fotonů.

Cíle rentgenfluorescenční analýzy při studiu památek a uměleckých předmětů: analogické jako u aktivační analýzy, tj. na základě složení materiálu přispět k poznání původu, pravosti, eventuálně výrobních technologií daného předmětu. V porovnání s aktivační analýzou má rentgenfluorescenční analýza pro většinu prvků menší citlivost, je ale levnější (nevyžaduje jako zdroj záření jaderný reaktor), nevede k aktivaci zkoumaných vzorků a lze ji i u větších předmětů provádět nedestruktivně, tj. měření může být realizováno na daném předmětu jako celku.

K podobným účelům jsou užívány i další analytické metody, např. Mössbauerova spektroskopie nebo atomová absorpční spektroskopie. Často se kombinuje několik analytických metod současně.

Zpět: Příklady aplikace: O úroveň výše: Ionizujici zareni pri vyzkumu Pokračovat: Příklady aplikace: