XRF Technology for Non-scientists
Prezentace | 2021 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF) představuje neinvazivní a univerzální analytickou metodu pro rychlé stanovení prvkového složení široké škály materiálů. Díky své schopnosti rozlišovat atomové „otisky prstů“ jednotlivých prvků se stala klíčovou technologií v průmyslové výrobě, životním prostředí, metalurgii, geologii i forenzních aplikacích. XRF umožňuje přímou analýzu pevných vzorků, kapalin, prášků či tavenin bez destruktivních zásahů, což zrychluje výrobní kontroly, zajišťuje kvalitu a zvyšuje efektivitu laboratoří.
Cílem textu je představit principy XRF, porovnat dvě hlavní varianty – energii disperzní (EDXRF) a vlnovou disperzní (WDXRF), shrnout postupy vzorkování, kalibraci a interpretaci spekter a ukázat typické aplikace v laboratoři i v terénu. Součástí jsou obecné zásady používání, požadavky na přípravu vzorků a přehled instrumentace.
Analytika XRF vychází z excitation–emission cyklu: vzorek je ozářen primárními rentgenovými paprsky, vnitřní elektrony atomů jsou excitovány a vzniklé prázdné místa se zaplňují elektronovým přechodem za emisí charakteristického fluorescenčního záření.
Instrumentace:
Porovnání EDXRF a WDXRF ukazuje, že EDXRF vyniká rychlostí a jednoduchou obsluhou při běžných analýzách kovů a legur, zatímco WDXRF dosahuje vyšší selektivity a citlivosti pro lehké prvky a komplexní matice. V obou přístupech software zvládá korekce typu absorpce, zvýšení (enhancement) a předehry spektrálních překryvů. Kalibrace může být empirická (s referenčními standardy) nebo založená na fundamentálních parametrech, což umožňuje práci i bez finančně či logisticky dostupných standardů.
Diskuse zdůrazňuje význam správné přípravy vzorků – homogenizace, mletí, tvorba tavidlových skel či lisovaných pelet snižuje chybu stanovení. Standard-less režimy umožňují bleskové orientační výsledky, zatímco plně kvantitativní postupy vyžadují robustní referenční sady.
XRF umožňuje:
Vývoj XRF směřuje k miniaturizaci a integraci modulů do automatizovaných výrobních linek, zvyšování výkonu detektorů (solid-state, CZT polovodiče), rozšíření softwarové inteligence s podporou umělé inteligence pro okamžitou interpretaci spekter a prediktivní údržbu. Významně roste poptávka po 3D mapování a hyphenovaných technologiích (XRF-SEM) pro korrelaci chemie s morfologií.
XRF technologie se stala nepostradatelnou metodou pro komplexní prvkovou analýzu v laboratoři i v terénu. Spojení rychlosti, neinvazivity a širokého rozsahu měřitelných prvků ji předurčuje k stále novým aplikacím napříč odvětvími. Správné nastavení metody, péče o vzorky a moderní detekční systémy maximalizují přesnost a reprodukovatelnost výsledků.
U.S. Environmental Protection Agency (2021). Understanding the Atom. Dostupné z: http://www.epa.gov/radiation/understand/atom.html
Bragg W. L., Bragg W. H. (1912). X‐ray crystal analysis. Nobel Lecture.
X-ray
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF) představuje neinvazivní a univerzální analytickou metodu pro rychlé stanovení prvkového složení široké škály materiálů. Díky své schopnosti rozlišovat atomové „otisky prstů“ jednotlivých prvků se stala klíčovou technologií v průmyslové výrobě, životním prostředí, metalurgii, geologii i forenzních aplikacích. XRF umožňuje přímou analýzu pevných vzorků, kapalin, prášků či tavenin bez destruktivních zásahů, což zrychluje výrobní kontroly, zajišťuje kvalitu a zvyšuje efektivitu laboratoří.
Cíle a přehled článku
Cílem textu je představit principy XRF, porovnat dvě hlavní varianty – energii disperzní (EDXRF) a vlnovou disperzní (WDXRF), shrnout postupy vzorkování, kalibraci a interpretaci spekter a ukázat typické aplikace v laboratoři i v terénu. Součástí jsou obecné zásady používání, požadavky na přípravu vzorků a přehled instrumentace.
Použitá metodika a instrumentace
Analytika XRF vychází z excitation–emission cyklu: vzorek je ozářen primárními rentgenovými paprsky, vnitřní elektrony atomů jsou excitovány a vzniklé prázdné místa se zaplňují elektronovým přechodem za emisí charakteristického fluorescenčního záření.
Instrumentace:
- EDXRF (Energy Dispersive XRF): používá polovodičové detektory (Si(Li), SDD), umožňuje současné akvizice celé spektrální oblasti, je kompaktní a rychlá.
- WDXRF (Wavelength Dispersive XRF): využívá krystaly podle Braggova zákona, vysoce rozlišovací, ideální pro světelné prvky (Be–Fe) a stopové koncentrace.
- Detektory: plynové (flow/ sealed), scintilační pro vyšší energie, polovodičové pro střední rozsah.
- Optické uspořádání: 2D/3D optika u EDXRF pro optimalizaci poměru signál/šum, goniometry a monochromátory u WDXRF pro sekvenční a simultánní měření.
- Možnosti rozšíření: spot analysis, mapování elementární distribuce sub-mm v rámci vzorku.
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání EDXRF a WDXRF ukazuje, že EDXRF vyniká rychlostí a jednoduchou obsluhou při běžných analýzách kovů a legur, zatímco WDXRF dosahuje vyšší selektivity a citlivosti pro lehké prvky a komplexní matice. V obou přístupech software zvládá korekce typu absorpce, zvýšení (enhancement) a předehry spektrálních překryvů. Kalibrace může být empirická (s referenčními standardy) nebo založená na fundamentálních parametrech, což umožňuje práci i bez finančně či logisticky dostupných standardů.
Diskuse zdůrazňuje význam správné přípravy vzorků – homogenizace, mletí, tvorba tavidlových skel či lisovaných pelet snižuje chybu stanovení. Standard-less režimy umožňují bleskové orientační výsledky, zatímco plně kvantitativní postupy vyžadují robustní referenční sady.
Přínosy a praktické využití metody
XRF umožňuje:
- rychlou kontrolu kvality surovin a výrobních procesů (metalurgie, sklářství, chemie),
- bezpečné monitorování škodlivin ve vzorcích (železná ruda, odpadní produkty, ekotoxicita),
- forenzní identifikaci stopových materiálů (guma, sklo, střelné zbytky),
- analýzu živin a kontaminantů v potravinách (minerální složení mléčných prášků),
- mapování heterogenit v geologických a kovových vzorcích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj XRF směřuje k miniaturizaci a integraci modulů do automatizovaných výrobních linek, zvyšování výkonu detektorů (solid-state, CZT polovodiče), rozšíření softwarové inteligence s podporou umělé inteligence pro okamžitou interpretaci spekter a prediktivní údržbu. Významně roste poptávka po 3D mapování a hyphenovaných technologiích (XRF-SEM) pro korrelaci chemie s morfologií.
Závěr
XRF technologie se stala nepostradatelnou metodou pro komplexní prvkovou analýzu v laboratoři i v terénu. Spojení rychlosti, neinvazivity a širokého rozsahu měřitelných prvků ji předurčuje k stále novým aplikacím napříč odvětvími. Správné nastavení metody, péče o vzorky a moderní detekční systémy maximalizují přesnost a reprodukovatelnost výsledků.
Reference
U.S. Environmental Protection Agency (2021). Understanding the Atom. Dostupné z: http://www.epa.gov/radiation/understand/atom.html
Bragg W. L., Bragg W. H. (1912). X‐ray crystal analysis. Nobel Lecture.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
XRF technology for non-scientists XRF technology in the field
2021|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
XRF technology in the field XRF technology for non-scientists Table of contents 1 What is XRF? Overview.............................................................................................................................................................................................. 3 How XRF works................................................................................................................................................................................... 4 The X-ray fluorescence process.......................................................................................................................................................... 6 The periodic table................................................................................................................................................................................ 7 List of periodic table elements............................................................................................................................................................. 8 Interpretation of XRF…
Klíčová slova
xrf, xrfrays, raysray, rayanalyzers, analyzershandheld, handheldelements, elementselectrons, electronsenergy, energyfluorescent, fluorescentatom, atomniton, nitonlibs, libscompton, comptonatoms, atomsyou
LIBS technology for non-scientists 
2020|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
LIBS technology for non-scientists Laser induced breakdown spectroscopy Overview Equipment What is LIBS?........................................................................04 10 features to look for when purchasing a handheld Exploring the periodic table............................................... 05 LIBS analyzer......................................................................... 21 The LIBS analysis process.................................................06 Handheld LIBS analyzer...................................................... 22 Where is…
Klíčová slova
quote, quoteebook, ebookinfo, infolibs, libsrequest, requestshare, sharehandheld, handheldlaser, laserapollo, apolloatom, atomniton, nitonprotons, protonselectrons, electronsemitted, emittedplasma
Thermo Scientific ARL QUANT’X
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific ARL QUANT’X Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer Raising the bar in elemental analysis Forensics and investigation • RoHS and WEEE screening • Oils, lubricants and wear metals Particulate matter on filter media • Food and consumer safety •…
Klíčová slova
arl, arlquant’x, quant’xedxrf, edxrfquant'x, quant'xray, rayspectrometer, spectrometeruniquant, uniquantsample, samplealgorithms, algorithmswintrace, wintracethermo, thermoxrd, xrdscientific, scientificcompact, compactsoftware
X-ray product range
2023|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
X-ray product range For chemical and phase analysis of solids, liquids and powders Metals, cement, mining, petrochemicals, environment, electronics, geology, glass, polymers, forensics, materials science, raw materials Basic X-ray fluorescence analysis When space and resources are limited, or you are…
Klíčová slova
arl, arlray, rayxrf, xrfsms, smsthermo, thermoscientific, scientificwdxrf, wdxrfrays, raysexclusive, exclusivesample, sampleuniquant, uniquantmagazine, magazinediffractometer, diffractometerperform’x, perform’xanalysis