XRF - Röntgenfluorescens

Med hjälp av röntgenstrålning joniserar instrumentet materialet man mäter på och identifierar och kvantifierar metaller. XRF-instrument har många olika användningsområden.

Serie X

Serie X har en exceptionell hastighet som minimerar testtiden och maximerar produktiviteten. Den är liten och välbalanserad samt har en stor, tydlig, lättavläst touch-display.

Operativsystemet är baserat på Google Android, med appdrivna smarta lösningar, precis som den senaste generationens smartphones. Serie X är utrustad med kamera, WiFi, GPS och Bluetooth.

Läs mer om Serie X


Joakim Gustafsson
Säljare - Instrument
Miljöapplikationer
031 336 90 07
joakim@scantecnordic.se

Teori

Det finns två olika typer av röntgenflourescens idag. Den ena kallas för EDX (Energy Dispersive X-Ray) och den andra kallas för WDX (Wavelength Dispersive  X-Ray). Handhålla XRF:er är av typen EDX (Energy Dispersive X-Ray).

Principen i en XRF är att ström leds genom ett röntgenrör där joniserad strålning skapas och sedan riktas ut mot ett material. I materialet träffar den joniserade strålningen atomernas elektroner varpå dessa slås ut från atomen. Eftersom naturen alltid strävar efter balans och i kemins värld så börjar alltid en atom att fylla sina atomskal inifrån och utåt så kommer en elektron ifrån ett yttre skal att flytta sig närmare atomkärnan till den plats där en elektron slagits ut från atomen. När detta sker så avger atomen en väldigt specifik energi, denna energi kan XRF instrumentet känna av på sin detektor. Detta gör att instrumentet kan rita upp en kurva baserat på vilka energier som träffar detektorn och även hur många gånger. Det är det som ger användaren ett spektrum som antingen kan läsas av manuellt eller så kan instrumentet beräkna vilka atomer (grundämnen) som den läser av och även vilken koncentration i förhållande till varandra som finns.

Joniserad strålning

Joniserande strålning är ett samlingsbegrepp på strålning som har förmågan att slå ut elektroner ur atomer som den kolliderar med, vilket förvandlar atomerna till joner. Joniserande strålning kan antingen vara elektromagnetisk strålning (ultraviolett, röntgen-, och gammastrålning) eller partikelstrålning (energirika elektroner, protoner med mera) som har en energi på några elektronvolt.

Strålningen kommer från ett röntgenrör. Detta röntgenrör kan ha olika egenskaper baserat på vilket material som strålen filtreras genom.
De vanligaste materialen är: Silver, Guld, Rhodium, Tantal men andra material som ger andra egenskaper skulle kunna vara Koppar eller Kobolt.

För att sedan få lite olika egenskaper beroende på vad man vill mäta på kan man ha olika filter som man filtrerar röntgenstrålen genom.

Strålskydd

När man jobbar med röntgenstrålning är det viktigt att förstå att det absolut finns en fara. All röntgenstrålningen kan ha en inverkan på kroppen som i det långa loppet kan innebära mutationer i cellerna, oftast leder sådana mutationer till cancer. Är man däremot försiktig och använder instrumentet enligt den utbildning som ingår vid köp och enligt de föreskrifter som finns så är det ingen fara. En vanlig bakgrundsstråldos som varje svensk får i sig varje år ligger på ungefär 4mSv. Om man använder en Delta 2000 timmar aktivt per år ökar man bakgrundsstråldosen med ungefär det dubbla vilket innebär att användaren får i sig ca 8mSv per år. Om användaren däremot skulle få för sig att utföra en mätning direkt på sin hud, vilket aldrig är rekommenderat, skulle stråldosen bli ungefär 55mSv per 10 sec. Att jämföra är att de som jobbar inom radioaktiv zon, tex läkare, tandläkare eller liknande så finns det ett krav att när dosen överstigit 50mSv per år så får man inte under det året längre jobba i radioaktiv zon.

Exempel på applikationer:

PMI
Snabb, enkel och oförstörande provning och identifiering av material. Instrumentet jämför resultatet mot ett inbyggt bibliotek på över 400 standardlegeringar. Biblioteket kan även utökas med egna legeringar i användarbibliotek.
 

Mining
Snabbt, enkelt och tidseffektivt screeningverktyg vid gruvexploatering. XRF-instrument används runt om i världen för att mäta på borrkärnor och markprover på jakt efter olika metaller att bryta. 

 

Förorenad mark
XRF som "screeningverktyg" vid undersökning av förorenad mark ger snabba och kostnadseffektiva resultat. Genom att göra många mätningar kan man mer selektivt skicka relevanta jordprover till lab för analys.
 

RoHS/WEEE
Snabb och oförstörande kontroll av tungmetaller i konsumentprodukter. I enlighet med RoHS-direktivet kontrolleras Hg, Ca, Pb, Cr och Br. Instrumentet ger en godkänd/icke godkänd indikering när mätningen är slutförd. 
 

Metallåtervinning
XRF används för att kontrollera innehållet i metallskrot. Den användarvänliga "Smart Sort" funktionen effektiviserar arbetet. Smart Sort gör att instrumentet identifierar metaller utan lättare metaller direkt. Efter bara några sekunder identifierar instrumentet rostfria legeringar.