QuantAS™: Quantitative analysis using scans

Význam tématu

Analytika stopových a hlavních prvků pomocí rentgenové fluorescence (XRF) je klíčová v řadě průmyslových a výzkumných aplikací. Polo-kvantitativní programy jako QuantAS umožňují rychlé stanovení složení širokého spektra vzorků bez nutnosti rozsáhlých kalibrací. To zrychluje provoz v laboratořích a zefektivňuje kontrolu kvality tam, kde chybí vhodné standardy nebo je potřeba analyzovat různé matrice v režimu ad hoc.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit vlastnosti softwaru QuantAS pro ARL 9900 a ARL PERFORM’X WDXRF spektrometry a demonstrovat jeho schopnosti polo-kvantitativní analýzy řady materiálů. Ukázány jsou příklady z analýzy slitin, cementů, půd, uhlí i polymerů, včetně porovnání výsledků s referenčními hodnotami.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda QuantAS pracuje na bázi akvizice skenů difrakčních spekter a následného zpracování:

• Vyhlazení spektra
• První a druhé vyhledání prvků
• Výpočet a odečtení pozadí
• De-konvoluce překryvů píků
• Aplikace Fundamental Parameters (COLA model) s korekcemi pro tloušťku filmu a prostředí helia
• Typová standardizace pro specifické matrice
• Normalizace koncentrací

Instrumentace:

• WDXRF spektrometry Thermo Scientific ARL 9900 Series a ARL PERFORM’X Series
• Univerzální bezstupňový (gearless) goniometr
• LiF220, LiF200, PET, AX06 krystaly a jemný kolimátor
• Volitelné X-Y autosamplery pro dávkové zpracování

Hlavní výsledky a diskuse

QuantAS umožňuje stanovit prvky od fluoru po uran v různých formách vzorků (pevné, prášky, kapaliny, tenké vrstvy). Čas analýzy se pohybuje od 3 do 12 minut, program je však programovatelný až do 20 hodin pro maximální citlivost. Příklady analýz ukazují shodu s referenčními hodnotami lepší než několik procent u majoritních složek a detekci stop až na úrovni jednotek ppm. Interaktivní grafické zobrazení skenů a možnost automatické či manuální úpravy zajišťují vysokou spolehlivost výsledků.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé předběžné vyhodnocení vzorků bez kalibrace pro konkrétní matici
• Univerzální použití na široké spektrum materiálů
• Možnost nasazení v rutinním provozu i v režimu research & discovery
• Snížení nákladů a času potřebného pro přípravu a ověřování kalibrací
• Podpora pro dávkové zpracování vzorků i nepretržitý provoz

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje QuantAS a XRF analýzy zahrnují:

• Vylepšení modelů Fundamental Parameters s využitím strojového učení
• Rozšíření knihoven standardů a typové standardizace
• Integrace s online procesní kontrolou a IoT řešeními
• Automatizace zpracování dat a reporting ve webových platformách
• Zkvalitnění korekcí pro složité vzorky a nízkou koncentraci prvků

Závěr

QuantAS představuje efektivní nástroj pro polo-kvantitativní XRF analýzu širokého spektra vzorků. Díky integraci do platformy OXSAS a podpoře prvků od fluoru po uran získávají laboratoře robustní řešení pro rychlé a spolehlivé stanovení složení bez nutnosti rozsáhlých kalibrací.

Reference

V dokumentu nebyly uvedeny specifické literární zdroje.