طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس XRF
طیف‌سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس یک روش آنالیز دستگاهی است که در آن از روش طیف نشری اشعه ایکس. برای تجزیه لایه‌های سطحی استفاده می‌شود. این دستگاه توانایی انجام آنالیز عنصری به‌صورت کیفی و نیمه کمی نمونه‌های معدنی مانند: نمونه‌های زمین‌شناسی، کانی‌ها، سنگ‌ها، شیشه، سیمان، سرامیک‌ها، آلیاژهای فلزی و غیره را دارد. برانگیختگی نمونه در اثر تابش پرتو ایکس موجب انتقال الکترونی در لایه‌های مختلف اتم می‌شود که هر انتقال الکترونی همراه با نشر یک خط طیفی پرتو x است. طول موج خطوط طیفی نشر شده مبنای تجزیه کیفی عناصر و شدت پرتوها متناسب با فراوانی یا کمیت عناصر موجود در نمونه است.
ردیابی عناصر از سدیم تا اورانیم با این روش امکان‌پذیر است، اما دقت آنالیز برای عناصر سنگین بیشتر خواهد بود. یکسان بودن روش آماده‌سازی نمونه مورد مطالعه و نمونه استاندارد و یکنواخت و مسطح بودن سطح مورد آزمایش نقش مهمی در دقت و صحت نتایج حاصله دارد.
این روش به‌عنوان مکمل مطالعات کانی‌شناسی و متالوگرافی کاربرد زیادی در بررسی‌های باستان‌شناسی و حفاظت از آثار دارد که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکسXRF
طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) یا (X-ray Fluorescence Spectroscopy) یا طیف‌سنجی پرتو ایکس یکی از روش های آنالیز عنصری است که از آن به طور وسیعی در صنعت و مراکز پژوهشی استفاده می شود. این روش، به ویژه به علت سرعت زیاد در شناسایی عنصری، برای برخی از صنایع، ضروری است. در این روش، پرتو ایکس به نمونه مجهول تابیده و در اثر برانگیختن اتم‌ها باعث پدید آمدن پرتو ایکس ثانویه می شود. سپس با تعیین طول موج (روش WDS) یا انرژی پرتو ایکس ثانویه (روش EDS) ، عنصر یا عناصر مورد نظر را می‌توان شناسایی کرد.
طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس به دو نوع WDS و EDS تقسیم بندی می شود. در روش WDS پرتوی ایکس خروجی از نمونه مجهول، پیش از ورود به آشکار ساز، توسط یک بلور تفکیک می شود. در روش EDS پرتو خروجی از نمونه بدون آنکه توسط بلور آنالیز کننده تفکیک شود، وارد آشکارساز می شود. تفاوت اصلی دو روش EDS و WDS به سرعت، دقت، قدرت تفکیک این دو روش مربوط است.
کاربرد طیف سنجی فلورسانس ایکس
روش طیف سنجی فلورسانس ایکس در بسیاری از کاربردها، جایگزین روش‌های آنالیز شیمی تر شده است. این جایگزینی به دلیل سرعت بالا و دقت زیاد در آنالیز مواد می‌باشد. روش های شیمیایی سنتی، بسیار وقت گیر هستند و همچنین به توانایی شخص آنالیز کننده وابسته اند. اما در روش XRF در حالی که آنالیز و شناسایی با سرعت انجام می‌گیرد، این وابستگی نیز بسیار کم است. به هر حال دستگاه های XRF از نظر سرمایه‌گذاری ابتدایی، هزینه بالایی نیاز دارند و بنابراین همه مراکز صنعتی و آزمایشگاهی توان خرید آن را ندارند.
کاربرد اصلی دستگاه XRF در صنایعی مانند فولاد و سیمان است. در این صنایع، تغییر مقدار عنصر های موجود در نمونه، در گستره کوچک و مشخصی است و دوم آن که نیازمند سرعت زیاد آنالیز برای تصمیم گیری در تنظیم ترکیب هستند. محدود بودن عنصر های موجود در نمونه مجهول و گستره تغییر آن‌ها، امکان استفاده از منحنی های کالیبراسیون را با اطمینان به وجود می آورد. بدیهی است که در این نوع صنایع، دستگاه همزمان بیشتر مورد توجه باشد.
در مراکز پژوهشی نیز دستگاه XRF می‌تواند کمک زیادی بنماید. در این نوع کاربردها، دستگاه EDS به خاطر توان تشخیص نوع عنصر های موجود در نمونه مجهول، برای شروع کار آنالیز و شناسایی، بسیار مفید است. البته دستگاه WDS نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، ولی از آنجا که نمونه های پژوهشی، دارای تنوع عنصری زیاد هستند، بنابراین آنالیز با این دستگاه ممکن است با ندیده گرفتن یک یا چند عنصر در نمونه همراه باشد. به هر حال، برای انجام کارهای پژوهشی، استفاده از دستگاه XRF ، چه به صورت EDS و چه WDS ، برای انجام آنالیز کیفی که احتیاج به نمونه های استاندارد ندارد توصیه می شود.