Análisis Elemental por de Energía Dispersiva de Rayos-X
Espectrometría de Fluorescencia (EDXRF)

Applied Rigaku Technologies, Inc. (ART) es una nueva investigación y desarrollo, fabricación, servicio post-venta, y la filial apoyo de Rigaku Americas Corporation dedicada a la fluorescencia de energía dispersiva de rayos X (EDXRF) y tecnologías relacionadas con el análisis elemental.

Esta nueva sede en Estados Unidos "EDXRF Centro de Excelencia" se encuentra en una nueva facilidad de 20,000 pies cuadrados en el cuadrante noroeste de Austin, Texas. Como una compañía afiliada de la categoría de productos Rigaku XRF con sede en Osaka, Japón, ART participará en el desarrollo conjunto de la novela y de rayos X económica basada en los instrumentos de análisis y técnicas para servir mejor a los requisitos de metrología de clientes en expansión global de la compañía base. El objetivo de esta estructura de organización innovadora es proporcionar - la industria, la academia y los gobiernos - en todo el mundo el acceso a lo último en tecnologías de rayos X de análisis al tiempo que ofrece a los clientes un servicio de colaboración a nivel de experiencia y apoyo.

El equipo básico montado por el Sr. Bartek incluye un impresionante grupo de talento con más de 100 años de experiencia colectiva de instrumentación analítica. La experiencia de relación con el cliente será gestionado por el Sr. Doug Keene como jefe de ventas y el Sr. Scott Fess en el manejo del producto. los esfuerzos principales de I + D, ingeniería, producción y servicio será el Sr. John Harlan, el Sr. Andy Heilveil, el Sr. Randy Hill, el Sr. Kevin Krompart, el Sr. Ronny Reese y el Sr. Chad Seveland.

De energía dispersiva de rayos X de fluorescencia (EDXRF) espectroscopia proporciona una de las más simples, más precisas y económicas más elementales métodos de análisis para la determinación de la sustancia química y / o la composición elemental de muchos tipos de materiales. La técnica es generalmente no destructivos, que requieren poca o ninguna preparación de la muestra, y es adecuado para casi todos los tipos de muestras. Fluorescencia de rayos X (XRF) el análisis de espectrometría se puede emplear para medir una amplia gama de elementos atómicos, de sodio (11) a través de uranio (92), mientras que proporciona los límites elementales de detección de partes de baja por millón (ppm) de alto peso por ciento (% en peso). Además del análisis elemental, espectrómetros EDXRF se puede utilizar para medir el grosor y la composición de las películas de múltiples capas delgadas.

En la fluorescencia de rayos X (XRF), un electrón puede ser expulsado de su órbita atómica por la absorción de una onda de luz (fotones) de energía suficiente. La energía del fotón (hv) debe ser mayor que la energía con la que está obligado el electrón al núcleo del átomo. Cuando un electrón orbital interior es expulsado de un átomo (imagen central), un electrón de un orbital de energía más alto nivel serán transferidos a la órbita nivel de energía más bajo. Durante esta transición, tal vez un fotón emitido por el átomo (imagen inferior). Esta luz fluorescente se llama la característica de rayos X del elemento. La energía del fotón emitido será igual a la diferencia de energías entre los dos orbitales ocupados por el electrón hace la transición. Debido a la diferencia de energía entre dos orbitales específicos, en un elemento dado, es siempre el mismo (es decir, característica de un elemento en particular), el fotón emitido cuando un electrón se mueve entre estos dos niveles, siempre tendrá la misma energía. Por lo tanto, mediante la determinación de la energía (longitud de onda) de la luz de rayos X (fotones) emitidas por un elemento en particular, es posible determinar la identidad de ese elemento.

Para una energía particular (longitud de onda) de luz fluorescente emitida por un elemento, el número de fotones por unidad de tiempo (por lo general se refiere a la intensidad de pico o tarifa de la cuenta) se relaciona con la cantidad de esa sustancia analizada en la muestra. Las tarifas de contar para todos los elementos detectables en una muestra se calcula generalmente por contar, por una cantidad fija de tiempo, el número de fotones que se detectan para los analitos diferentes "líneas características de la energía de rayos-X. Es importante tener en cuenta que estas líneas fluorescentes son realmente observado como los picos con una distribución semi-Gauss debido a la resolución imperfecta de la tecnología de detección modernos. Por lo tanto, mediante la determinación de la energía de los picos de rayos X en el espectro de una muestra, y mediante el cálculo de la tasa de recuento de los picos elementales diferentes, es posible determinar cualitativamente la composición elemental de las muestras y medir cuantitativamente la concentración de estos elementos.

Rigaku espectrómetros de rayos X se puede utilizar en combinación con los parámetros fundamentales (FP) de software para permitir la cuantificación elemental de las muestras completamente desconocida, sin normas. Por ejemplo, el Rigaku ejecución nacional de energía dispersiva de CG analizador de fluorescencia de rayos X es impulsado por un nuevo software de análisis cualitativo y cuantitativo, del RPF-SQX, que cuenta con Rigaku Perfil de montaje (RPF) la tecnología. El software permite el análisis elemental semi-cuantitativo de casi todos los tipos de muestras sin normas - y riguroso análisis cuantitativo de las normas.

Con famosa Rigaku de dispersión método de planificación familiar, el software puede estimar la concentración elemental de los elementos observados bajo número atómico (H F) y facilitar las correcciones adecuadas. RPF-SQX reduce en gran medida el número de normas necesarias, para un determinado nivel de ajuste de calibración, en comparación con los convencionales de software de análisis de espectrometría EDXRF. Como las normas elementales de análisis son caros, y puede ser difícil de obtener para muchas aplicaciones, la utilidad del RPF-SQX puede reducir significativamente el coste de propiedad y reducir los requerimientos de carga de trabajo de rutina para la fluorescencia de energía dispersiva de rayos-X basado en el análisis elemental.

De rayos X de transmisión (XRT) de medición ha sido durante mucho tiempo una técnica aceptada para la medición de azufre (S) en el proceso de hidrocarburo pesado arroyos. Tanto si se utiliza para cambiar la tubería, mezcla de petróleo crudo o de ensayo o de fusión, los combustibles marinos y bunker, el Rigaku NEX XT analizador de procesos XRT está bien adaptado a los ambientes proceso riguroso, con presiones de hasta 1480 psig y la temperatura hasta 200 ° C. medición de rayos X de transmisión consiste en medir la atenuación de un haz monocromático de rayos X en una energía específica (21 keV) que es específica de azufre (S). En la práctica, una corriente del proceso pasa por una celda de flujo donde el azufre (S), en la matriz de hidrocarburos, absorbe los rayos X de transmisión entre una fuente de rayos X y el detector. La intensidad registrada de rayos X es inversamente proporcional a la concentración de azufre, por lo tanto los más altos niveles de azufre transmitir por lo menos los rayos-X.

De rayos X de transmisión (XRT) de medición ha sido durante mucho tiempo una técnica aceptada para la medición de azufre (S) en el proceso de hidrocarburo pesado arroyos. Tanto si se utiliza para cambiar la tubería, mezcla de petróleo crudo o de ensayo o de la mezcla combustible y combustibles para uso marítimo, el Rigaku NEX XT analizador de procesos XRT está bien adaptado a los ambientes proceso riguroso, con presiones de hasta 1480 psig y la temperatura hasta 200 ° C.

XRT Método
medición de rayos X de transmisión consiste en medir la atenuación de un haz monocromático de rayos X en una energía específica (21 keV) que es específica de azufre (S). En la práctica, una corriente del proceso pasa por una celda de flujo donde el azufre (S), en la matriz de hidrocarburos, absorbe los rayos X de transmisión entre una fuente de rayos X y el detector (ver esquema a la izquierda). La intensidad registrada de rayos X es inversamente proporcional a la concentración de azufre, por lo tanto los más altos niveles de azufre transmitir por lo menos los rayos-X.

La transmisión de los rayos X a través de la celda de flujo viene dada por la siguiente ecuación:

T=I/I_o=exp-dt[µ_m(1-C_s)+ µ_sC_s]

donde:

  I = mide la intensidad de rayos X (después de la celda de flujo, en fotones / s) 
  I _o inicial de rayos-X = intensidad (antes de la célula de flujo, en fotones / s) 
  d = densidad de la corriente de hidrocarburos 
  t = grosor de la ruta de celda de flujo (en cm) 
  _m µ = absortividad molar de la matriz de hidrocarburos a 21 keV (cm ² / g) 
  _s µ = absortividad molar del azufre a 21 keV (cm ² / g) 
  C _s = fracción peso de azufre (% p / p)

Las aplicaciones típicas de EDXRF incluyen el análisis de los aceites de petróleo y combustibles, plástico, caucho y textiles, productos farmacéuticos, productos alimenticios, cosméticos y productos de cuidado del cuerpo, fertilizantes, materiales geológicos, minería alimenta, escorias y las colas, cemento, materiales resistentes al calor, el vidrio , cerámica, catalizadores, obleas, la determinación de los revestimientos de papel, film de poliéster, metales y aleaciones, vidrio y plástico; forense; películas de múltiples capas delgadas en las obleas de silicio, la energía fotovoltaica y la rotación de los medios de almacenamiento, así como vigilancia de la contaminación de los residuos sólidos , efluentes, líquidos de limpieza, piscinas y filtros. Además, de rayos X de transmisión (XRT) indicadores de proceso se emplean para medir el azufre (S) en el petróleo crudo y los combustibles marinos.

Espectrómetros EDXRF son la herramienta de análisis elemental de la elección, para muchas aplicaciones, ya que son más pequeños, más simples en el diseño y el costo de operación es menor que otras tecnologías, como la espectroscopia de plasma acoplado por inducción de emisión óptica (ICP-OES) y de absorción atómica (AA) o fluorescencia atómica (AF) espectroscopia. Ejemplos de algunas aplicaciones comunes de EDXRF son: Cemento y harina cruda: azufre, hierro, calcio, silicio, aluminio, magnesio, etc; arcilla caolín: titanio, hierro, aluminio, silicio, etc; catalizadores granulares: el paladio, platino, rodio, rutenio , etc; minerales: cobre, estaño, oro, plata, etc; de cemento y mortero de relleno: azufre en las cenizas, diesel de gasolina, y RFG: azufre, manganeso, plomo, etc; gasóleos residuales: azufre, cloro, vanadio, níquel, etc; secundaria del petróleo: el cloro, etc; Queroseno, nafta: azufre, etc; combustibles de petróleo crudo y combustible: azufre, vanadio, níquel, etc; Revestimiento, decapado y baños de pre-tratamiento: oro, cobre, rodio, platino, níquel, sulfatos, fosfatos, cloruros, etc, ácido acético: magnesio, el cobalto y el bromo, ácido tereftálico (TPA): cobalto, manganeso, hierro, etc; dimetil tereftalato (DMT): metales pesados, soluciones de copolímero de PVC: el cloro, la emulsión fotográfica: plata ; Arcilla: metales y no metales, residuos y efluentes: metales RCRA, cloruros, fosfatos, etc; alimentos, alimentos para mascotas y otros alimentos para animales: potasio, fósforo y cloro; cosméticos: cinc, titanio, calcio, manganeso, hierro, silicio, fósforo, azufre, aluminio y sodio, tratamiento de la madera: CCA, Penta, ACQ, ACZA, retardantes de fuego a base de fósforo, naphthanate cobre, zinc napthanate, TBTO, IPBC y combinaciones de estos, los antiácidos: calcio, y pasta de dientes: fósforo y el estaño.