ATOMKI Közlemények 15. (1973)
1. szám - Tudományos közlemények - Bacsó J.-Berényi D.-Szalay S.: Új eredmények a röntgenfluoreszcencia analízisben és alkalmazásban
nek a folyamatos termelés ellenőrzésében és elektronikus vezérlésű automatikus szabályozásában. Könnyen ellenőrizhetjük vele érczagyok dúsításának eredményes előrehaladását, fémkohászati termékek összetételét, filmre, vagy papírszalagra folyamatosan felkent réteg /pl. fotoemulzió/ összetételét, szabályozását, és így tovább. Félvezető-detektor kombinálása radioaktív izotóposfluoreszcencia-gerjesztő forrással és félvezető-elektronikával lehetővé teszi olyan leegyszerűsített, száraztelepes, terepen hordozható kis készülékek konstrukcióját is, amelyek néhány elem helyszíni gyors kvantitatív meghatározására alkalmasak, és így nagy jelentőségük lehet például a geológiában és érckutatásban. Ha a fluoreszcencia-sugárzást elektronok vagy röntgensugárzás helyett nehézrészecskékkel /proton, alfa stb./ gerjesztjük, akkor kiemelten vizsgálhatunk nagyon vékony felszíni rétegeket, és a módszer érzékenysége nagyságrendekkel megnő, a fékezési sugárzási háttér lecsökken. Különleges alkalmazás pl. a Hold felszíne elemi összetételének analizálása radioaktív alfa-sugárzó preparátummal gerjesztett röntgenfluoreszcenciasugárzással, és az információknak mikrohullámú csatornán a Földre történő továbbítása. A módszer előnye az, hogy a radioaktív izotópok a röntgencsővel szemben monoenergetikus gamma-sugárzást bocsátanak ki, és így természetesen csak a saját energiájuknál kisebb energiájú karakterisztikus röntgenfluoreszcencia vonalakat gerjesztik. Minthogy sokféle különböző energiájú gamma-sugárzást kibocsátó radioaktív izotóp áll rendelkezésre, a gerjesztő forrás megfelelő megválasztásával a berendezést bizonyos általunk különösen keresett elemekre érzékennyé tervezhetjük, és más elemek zavaró hatását háttérbe szoríthatjuk. 1.1. A röntgenemissziós analízis elve. A következőkben néhány mondatban összefoglaljuk a REA jól ismert elvét. Az 1A. ábra szemlélteti a fluoreszcencia-gerjesztés folyamatát az atom elektronburkában. Ha a primer gerjesztő sugárzás /röntgensugárzás, elektron, proton, hélium ion, stb./ energiája nagyobb, mint a legbelső héjon kötött elektron kötési energiája, akkor ionizálja a legbelső héjat, és az üres helyre alternatíve beléphetnek a magasabb héjakon lévő elektronok. Egyszerre gerjesztődnek különböző intenzitással a Ka, Kg ...La, Lg stb. karakterisztikus vonalak, amelyek a közepes és nagyobb rendszámú elemeknél lágy és keményebb röntgensugárzás tartományába esnek.Z = 22, titán esetén Ka = 4.51 KeV, Z = 92, uránium esetén Ka = 98.1 KeV, La = 13.6 KeV. Az 1B. ábra egy leegyszerűsített vázlatos elvi sémát mutat radioaktív preparátummal való gerjesztés esetén fluoreszcenciás analitikai berendezés felépítésére. A REA érzékenysége igen nagy mértékben függ a konkrét körülményektől, a mintában jelenlévő elemek számától és minőségétől, valamint relatív mennyiségétől. A kimutathatóság alsó határára - durva tájékoztatással - nagyságrendben 10-100 ppm /0,001-0,01 % adható meg.