Die Röntgenfluoreszenzspektroskopie ist eine elementare analytische Technik, um eine Mikrofläche einer Probe mittels Röntgenstrahlen zu analysieren und Elementarverteilungsbilder auf einer Probe durch Spektrumerfassung an der Position einzelner Pixel zu erhalten.
XRF ist im Allgemeinen eine elementare Analysetechnik für Massenproben, da die Punktgröße von mehreren Millimetern bis zu mehreren Zentimetern reicht. Daher müssen inhomogene Proben gemahlen und zu einem Pellet verdichtet oder innerhalb einer Glasmatrix fusioniert werden. Eine solche Probenvorbereitung ist zeitaufwendig und erfordert typischerweise große Materialmengen.
Micro-XRF hingegen ermöglicht eine Elementaranalyse auf mikroskopischer Ebene zerstörerfreiend ohne spezielle Probenvorbehandlung dank seiner hohen räumlichen Auflösung.
Daher wird Micro-XRF in einer Vielzahl von Forschungsfeldern weit verbreitet eingesetzt, darunter Materialwissenschaften, Geologie und Mineralogie, Gemologie, Archäologie, Elektronik, Umweltwissenschaften, Pharmazeutik, Biologie und Medizin. (Die breite Palette der Anwendungshinweise mit micro-XRF finden Sie auf unserer Produktseite.)
Ein bildgebendes XRF-System kombiniert automatisierte Probenbewegung mit schneller EDXRF Elementanalyse. Die Probe wird schnell durch den Röntgenstrahl gescannt, und die Spektren werden kontinuierlich vom Detektor abgelesen und auf eine bestimmte Position der Probe korreliert. Die Verteilung eines bestimmten Elements kann dargestellt werden, indem ein Bild der Spitzenintensität des Elements an jeder Pixelposition dargestellt wird. Das Ergebnis sind detaillierte falsch gefärbte Bilder, die Bereiche mit hoher und niedriger Konzentration für jedes gewählte Element zeigen.
Da EDXRF ein Spektrum mit Informationen aller detektierbaren Elemente gleichzeitig erfasst, können mehrere Elemente ohne Zeitnachteil abgebildet werden. Moderne Mikro-XRF-Bildgebungssysteme wie das XGT-7000 ermöglichen die Aufnahme von Bildern über Flächen von etwa 0,25 mm² bis 10 cm x 10 cm oder größer. So ist es möglich, Proben mit einer großen Größenspanne sowohl auf Makro- als auch auf Mikroskala zu analysieren.
Micro-XRF kann zusätzliche Bildgebende Funktionen bieten – die übertragene Röntgenbildgebung. Da die Röntgenmikrostrahlen nahezu perfekte Kollimation aufweisen, behalten sie ihre schmalen Durchmesser und Intensität auch in großen Abständen von der Kapillarspitze bei. Da viele Proben teilweise für Röntgenstrahlen transparent sind, kann ein kleiner Szintillationsdetektor direkt unter der Probe (und ausgerichtet mit der Röntgenoptik) verwendet werden, um die Intensität der Röntgenstrahlen zu messen, die durch die Probe gehen. Während die Probe gescannt wird, um Elementbilder zu erzeugen, wird gleichzeitig ein Bild mit übertragener Röntgenintensität erzeugt.
Das Ergebnis ähnelt typischen Röntgenaufnahmen aus Krankenhäusern, profitiert jedoch von der ultrahohen räumlichen Auflösung, die die Mikro-XRF-Systeme bieten. Es ist somit möglich, detaillierte Bilder der physischen Struktur einer Probe zu erzeugen, die normalerweise für das Auge unsichtbar wären. Zum Beispiel profitieren Hohlräume im Lötzinn, Risse und Phasenwechsel in Mineralien/Gestein sowie elektronische Schaltungen, die in Plasticcan eingeschlossen sind, alle von den Transmissions-Röntgenbildgebungsfähigkeiten von Mikro-XRF-Systemen wie den XGT-Instrumenten.
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