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Röntgenfluoreszenzanalyse / RFA

(Englisch XRF für X-ray fluorescence analysis oder X-ray fluorescence spectroscopy).

auch Röntgenfluoreszenzspektroskopie (RFS)

Mit diesem Verfahren können in der Regel Elemente mit einer Ordnungszahl > 8 bestimmt werden. Die Probe wird dabei Röntgenstrahlen ausgesetzt. Anders als bei der EDX-Analyse, wo ein Elektronenstrahl die anregende Energie liefert, wird bei der RFA primäre Röntgenstrahlung genutzt, welche zur Anregung und Erzeugung der charakteristischen Strahlung im Element benötigt wird; sie wird durch eine geschlossene Glühkathoden-Röntgenröhre erzeugt. Trifft Röntgenstrahlung auf Materie, so ist die Photoabsorption eine der wahrscheinlichsten Wechselwirkungen, wobei Elektronen aus den inneren Elektronenschalen gestoßen werden. Die so entstandene Lücke wird durch Zurückfallen von Elektronen aus äußeren Schalen gefüllt. Dabei wird Energie in Form von Licht (-Röntgenstrahlung) frei, die für jedes Element spezifisch ist.

Durch die qualitative Bestimmung dieser charakteristischen Wellenlängen läßt sich feststellen, welche Elemente in der Probe vorliegen. Durch die quantitative Bestimmung der Intensität der einzelnen Wellenlängen kann ermittelt werden, in welcher Konzentration des jeweiligen Elementes in der Probe vorhanden ist (halbquantitative RFA). Zur Unterscheidung der einzelnen Wellenlängen der von der Probe kommenden Röntgenstrahlung wird bei der wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse (WDXRF, WDX) ein Analysatorkristall benutzt. Mit einem nachfolgenden Detektor wird die Intensität der einzelnen Wellenlängen gemessen.

Bei der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzspektroskopie (EDRFA) wird (ähnlich wie bei der EDX) die Energie der ausgestrahlten Röntgenquanten gemessen.

Da die Röntgenstrahlen relativ tief in die Analyseprobe eindringen (ca. 1 mm), wird die RFA insbesondere zum qualitativ-halbquantitativen Nachweis von Spurenelementen verwendet. Quantitative Analysen sind nur unter Verwendung von chemisch ähnlichen Standardproben genau bekannter chemischer Zusammensetzung möglich.

Auf dem Markt sind sowohl Laborgeräte als auch tragbare Geräte.


Quellenangabe


Einordnung


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