تحليل الأشعة السينية الفلورية (XRF) هو تقنية فريدة من نوعها لاستكشاف المواد. تستخدم هذه التقنية إشعاع الأشعة السينية لتحديد مجموعة متنوعة من العناصر الموجودة في أنواع مختلفة من العينات. تبدو الأشعة السينية التي نستخدمها في هذه العملية مثل تلك التي يستخدمها الأطباء في المستشفيات للنظر داخل أجسامنا، ولكنها أكثر قوة وأكثر طاقة. في هذه المقالة، سوف نستكشف مبادئ تشغيل XRF، ومواقع استخدامها، وكذلك كيفية إجراء تحضير العينة بالطريقة الصحيحة لـ XRF حتى نحصل على النتيجة المثلى.
أحد أهم الأشياء المتعلقة بتحليل الأشعة السينية هو أنها تقنية غير مدمرة، وبالتالي فإن المواد التي تخضع للاختبار لن تتضرر بأي شكل من الأشكال. يمكن استخدامها لتحديد تركيبة المعادن والمعادن والبلاستيك وغيرها من المواد. عندما يتم قصف مادة بالأشعة السينية عالية الطاقة فإنها تصدر إشعاع الأشعة السينية الخاص بها. ثم يقوم العلماء بقياس هذا الإشعاع واستخدامه لتحديد أنواع وكميات العناصر الموجودة داخل المادة. هذا النهج مفيد للغاية للعلماء والباحثين. لدى DFW نوعان أساسيان هما، الأشعة السينية الفلورية المشتتة للطاقة (EDXRF) والأشعة السينية الفلورية المشتتة بطول الموجة (WDXRF). لكل منهما تطبيقاته وفوائده الفريدة.
وهذا يجعل تقنية XRF ضرورية في العديد من الصناعات، من التعدين والطب والاختبار البيئي وحتى تصنيع المنتجات. ومن بين تطبيقات تقنية XRF أنها طريقة غير مدمرة في صناعة التعدين توفر معلومات أساسية للعلماء حول عينات الخام. وهذا يساعد في تحديد ما إذا كان الخام يمكن استخراجه بشكل مربح. تعمل تقنية XRF على مبدأ سلامة المواد القادمة إلى المصانع لاستخدامها في الاختبار في مجال الطب. ويمكنها أيضًا المساعدة في التأكد من التخلص من النفايات الكيميائية بشكل صحيح. وبفضل تحليلها عالي السرعة وحساسيتها للتركيزات المنخفضة، يمكن أيضًا استخدام تقنية XRF للاختبار البيئي لتحديد التلوث في التربة الملوثة ومرشحات الهواء ومصادر مياه التلوث. تضمن تقنية XRF أن المعادن أو المعادن بكميات مناسبة، يتم استخدامها في تصنيع العناصر التي تشكل الإلكترونيات لتصنيع المنتجات.
بصرف النظر عن العينات الصلبة العادية، فإن XRF لديه القدرة أيضًا على فحص السوائل والعينات الدقيقة أو الصغيرة. وهذا يجعله أداة متعددة الأغراض للغاية. إنها واحدة من أسرع الطرق وأرخصها للتحقيق في مواد مثل المعادن والسيراميك والمعادن. تؤثر العديد من العوامل على نتائج XRF، لذلك يلزم اتخاذ الاحتياطات المناسبة لتحقيق تحليل XRF دقيق. يعتمد هذا على عوامل مختلفة مثل جودة تحضير العينة وتركيز العناصر الموجودة في العينة وحساسية جهاز XRF. يتمتع XRF بالعديد من المزايا، بما في ذلك حقيقة أنه يمكن اكتشاف حتى آثار العناصر في العينة، وهي معلومات قيمة للعلماء الذين يحتاجون إليها.
هناك تحسينات مستمرة لأداة XRF التي توفر اختبارًا أسرع ودقة أعلى. يمكن أن يكون هذا قويًا جدًا خاصة في الحالات التي تتطلب تحليلات XRF صغيرة جدًا باستخدام الأدوات الجديدة المسماة microfocus XRF المتوفرة في السوق. يمكن أيضًا تكوين العديد من هذه الأدوات الأكثر تطورًا لإنشاء خرائط تحدد مكان وجود أنواع معينة على سطح ما، مما يوفر ثروة من المعلومات القيمة للباحثين. علاوة على ذلك، مكنت التكنولوجيا المبتكرة في أجهزة الكشف من استخدام أدوات XRF المحمولة التي يستخدمها العلماء في الميدان، وإجراء الاختبارات على الفور بدلاً من بيئة المختبر. تتميز أجهزة الفلورسنت بالأشعة السينية الحديثة أيضًا ببرامج ذكية تعوض عن العوامل المختلفة التي يمكن أن تؤثر على النتائج. يمكن لهذا البرنامج المتطور أن يوفر مزيدًا من الدقة للتحليل، مما يزيد من الدقة.
إن تحضير العينات لتحليل XRF هو المتغير الأكثر أهمية للحصول على نتائج مقبولة. يتكون هذا التحضير من تقليل حجم العينة وخلطها بشكل صحيح حتى تنتج تحليلًا موثوقًا به. يختلف التنظيف حسب التطبيق ولكنه ضروري دائمًا لإزالة الأوساخ والغبار والزيت التي يمكن أن تؤثر على النتيجة. بالنسبة للعينات السائلة، قد تحتاج إلى تخفيفها أو معالجة العينة بشكل مختلف لإعدادها للاختبار. الطرق الشائعة لتحضير العينات الصلبة هي الطحن إلى مسحوق، والدمج والضغط على الحبيبات. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتناسب حامل العينة أيضًا مع بروتوكول الاختبار المقابل. هذا مهم لأن الحاملات قد يكون لها أسطح خشنة وبالتالي تغيير القياسات، مما قد يؤثر على النتيجة.