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EDXRF Fluorescenza a Raggi X con dispersione energetica

Introduzione: La spettrofotometria XRF (X-ray fluorescence spectroscopy o X-ray fluorescence) è una tecnica di analisi non distruttiva che permette di conoscere la composizione elementare di un campione attraverso lo studio della radiazione di fluorescenza X. Tale radiazione è emessa dagli atomi del campione in seguito a eccitazione (che può dare anche effetto fotoelettrico), che si ottiene tipicamente irraggiando il campione con raggi X e gamma ad alta energia; effetti analoghi si hanno utilizzando fasci di ioni. È ampiamente utilizzata in chimica analitica, biologia, medicina, fisica dell'atmosfera, metallurgia, studio dei beni culturali. Quando un atomo del campione è esposto a radiazione incidente di energia opportuna vi è una certa probabilità che un elettrone, inizialmente in uno stato di energia E1 sia da esso strappato producendo una lacuna; questo fenomeno è noto come effetto fotoelettrico. Il sistema viene a trovarsi in una condizione fuori equilibrio, che può essere ristabilito quando un altro elettrone di energia E2 > E1 sostituisce il posto lasciato vuoto liberando un fotone di energia E = E2 - E1. Non tutte le transizioni tra stati elettronici sono ammesse, ma solo quelle che soddisfano le regole di selezione previste dalla meccanica quantistica. Il termine fluorescenza si riferisce al fatto che in seguito all'irraggiamento si ottiene una riemissione di radiazione con lunghezza d'onda maggiore di quella incidente.

La radiazione di fluorescenza emessa da un elemento chimico presenta uno spettro caratteristico con righe ad energie note e tabulate, che dipendono dal suo spettro di livelli energetici e che lo rendono in linea di principio riconoscibile da ogni altro elemento. I livelli energetici atomici sono indicati con la notazione tradizionale, associando alle shell le lettere K, L, M... partendo dalla più interna verso la più esterna. Le righe d'emissione si indicano con la lettera della shell verso la quale si compie la transizione. Per distinguere le righe della stessa famiglia si assegnano le lettere dell'alfabeto greco a, ß, ?... in ordine di energia decrescente (es. la riga La è la meno energetica tra le righe corrispondenti alle transizioni verso la shell L). Le energie generalmente utilizzate (decine di KeV) coinvolgono quasi esclusivamente gli elettroni di core. Questo aspetto giustifica la non distruttività della tecnica (i legami chimici non vengono alterati) e il carattere prettamente elementale dell'analisi sul campione.

 

Analisi XRF quantitativa: dall'esame della fluorescenza X caratteristica emessa dagli atomi si identificano con sicurezza gli elementi chimici. L'aspetto significativo degli spettri X di emissione degli atomi è che essi variano con grande regolarità in funzione del numero atomico, come ben mostrato da Henry Moseley. In genere, vengono rilevati tutti gli elementi chimici aventi peso atomico superiore o uguale a quello del sodio. Questo metodo di indagine ha avuto un grande impulso con l'introduzione dei i rivelatori a stato solido, soprattutto a partire dagli anni '70. In diretta connessione con lo sviluppo di tali rivelatori, si è avuto pure un grande sviluppo nel campo delle misure di ionizzazione atomica (fenomeno che precede sempre l'emissione X) per bombardamento con protoni, particelle alfa o più raramente ioni di atomi più pesanti. Tale tecnica è indicata come PIXE (Particle Induced X-Ray Emission). Con il nome XRF (X-Ray Fluorescence) si indica, per convenzione, la tecnica di analisi nella quale la radiazione ionizzante che provoca l'emissione della fluorescenza caratteristica è costituita ancora da raggi X. Questi possono essere prodotti da un tubo o, per i sistemi portatili, essere emessi da radioisotopi (Fe-55, Cd-109, Am-241). L'analisi qualitativa è possibile mediante l'identificazione delle righe X caratteristiche di emissione di ogni elemento chimico, mentre l'analisi quantitativa richiede una opportuna elaborazione dei dati di intensità delle diverse righe X emesse correlati con le analoghe emissioni di campioni standard contenenti quantità conosciute dell'elemento da stimare.

 

Xenemetrix è un produttore leader nel proprio settore di sistemi di misura e componenti di fluorescenza a raggi x a dispersione di energiais (EDXRF). Xenemetrix risponde con qualità e prezzi consoni ad una sempre più richiesta del mercato internazionale, unendo sviluppo tecnologico ed ingegnerizzazione innovativa. In tal senso, Xenemetrix sfrutta i suoi 30 anni di esperienza nel settore della spettroscopia per portare soluzioni efficaci nell'analisi elementare di campioni solidi, liquidi e gassosi. Gli strumenti promossi possono essere sia da campo, e quindi portatili con batterie oppure da laboratorio. Di seguito ne diamo una breve descrizione:

Tipologia Nome Descrizione Immagine
Portatili S-Mobile XRF piccolo e compatto, può essere facilmente trasportato sul sito di lavoro. Sorgente raggi X: 50KV/50W
S-Mobile SDDAnalizzatore XRF portatile con detector "Silicon Drift" (SDD).
S-Mobile ULSAnalizzatore XRF di Ultra Low Sulfur, progettato per la quantificazione veloce e precisa dello Zolfo in ambienti petrolchimici.
BenchTop X-Calibur Potente ed accurato analizzatore XRF da banco. Sorgente raggi X: 50KV/50W
X-Calibur SDDLa versatilità del XRF X-Calibur con Silicon Drift Detector (SDD).
X-PMAAnalizzatore XRF di metalli preziosi. Sorgente raggi X: 50KV/50W. Non necessita di preparazione dei campioni, risultati in pochi secondi.
RoHS VisionAnalizzatore XRF veloce e preciso, in accordo con le regolamentazioni RoHS e WEEE.
X-CiteAnalizzatoreXRF a basso costo. Sorgente raggi X: 35KV/9W
Laboratorio EX-6600 LN/PD Potente analizzatore XRF da laboratorio. Sorgente raggi X: 60KV/300W. Detector SiLi raffreddato ad azoto liquido. Elevatissima sensibilità per gli elementi con un basso z. Metodo del target secondario.
EX-6600 SDDSorgente raggi X: 300W. Elevata risoluzione energetica del sensore Silicon Drift (SDD). Senza azoto liquido.
EX-3600 LN/PDAnalizzatore XRF ad elevate capacità in laboratorio, Sorgente raggi X: 50KV/50W. Detector raffreddato ad azoto liquido. Elevatissima sensibilità per gli elementi con un basso z. Metodo del target secondario.
EX-6600 AF Analizzatore XRF per l'analisi dell'inquinamento dell' aria.

 

Applicazioni:

 

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