PIXE
PIXE (Particle Induced X-ray de emisie) este o metodă de analiză relativ recent , care face parte din familia analizei cu fasciculul de ioni . A fost introdus de " Lund Institute of Technology (Lunds TEKNISKA Högskola) în 1970 .
Într-adevăr, în 1970, Johansson și colab. [1] , ei au arătat că bombardarea unei probe cu un fascicul de protoni , de câteva MeV , generează emisia razelor X caracteristice și că acest fenomen este baza unei tehnici de analiză foarte sensibilă. Aceste studii au fost făcute posibile datorită disponibilității unor noi detectoare pentru Tu ( Li ), la sfârșitul anilor șaizeci de ani , care a permis ca detectarea caracteristice raze X cu rezoluție de energie suficientă.
fundații fizice
Când particulele, protoni sau ioni grei, vin în contact cu materialul sunt supuse multor ciocniri inelastice cu atomii din eșantion. L ' energia particulei în timpul său traiectorie scade (puterea de oprire). De la unii dintre mulți atomi ionizați, de-a lungul căii particulei, cu raze X este emisă o caracteristică cu o anumită probabilitate (dată de secțiunea transversală a producției pentru particular cu raze X). Razele X emise de proba sunt atenuate de materiale.
Caracteristici principale
Analizele sunt multielementali, adică printr - o singură analiză poate analiza toate elementele chimice de sodiu ( număr atomic 11) la " uraniu (număr atomic 92), dar în ultimii ani au apărut detectori pot analiza , de asemenea elemente mai ușoare de până la carbon ( număr atomic 6).
Tehnica PIXE posedă detecție cu sensibilitate ridicată: recoltări subțire, limita de detecție (detecție Limita minimă, MDL) poate ajunge la fracțiuni de nanograme de centimetru pătrat (ng / cm2); pentru probele groase, limita poate ajunge la ppm sau ppb , în funcție de natura probei.
Această tehnică nu deteriora sau distruge proba de analiză, care apoi pot fi reutilizate pentru analize ulterioare cu alte tehnici analitice ( cromatografie ionică , SEM , TEM , Raman , ICP-MS , etc.).
Durata tipică a unui run poate varia de la aproximativ 5 la 20 de minute.
Instrumentaţie
Aparatul instrumental pentru acest tip de analiză este compus din:
- Un accelerator de particule , în general protoni, energia cuprinsă între 1 și aproximativ 7 MeV.
- O cameră de reacție, în care fasciculul de particule se întâlnește proba, care are loc la un vid de circa 10 -7 torr , pentru a se evita ca fasciculul de particule pierde energie prin ciocniri cu moleculele de gaz prezent în aer.
- Un detector de raze X, Si (Li) sau germaniu puritate ridicată, de obicei , cu o rezoluție de energie <180 eV (pe K α linia de mangan ).
- Un lanț format electronic printr-un amplificator de semnal care vine de la detector, un convertor analog-digital și un analizor multicanal conectat la un calculator pentru salvarea datelor. Un integrator de încărcare trebuie să fie adăugate la aceste instrumente pentru a evalua cât de multe particule ale fasciculului au ajuns proba.
- Un software specializat în analiza spectrelor PIXE. Multe laboratoare au produs software pentru analiza spectrelor PIXE, cele mai utilizate au fost comparate într - o publicație TEC-DOC AIEA . [2]
Domenii de aplicare
Domeniile de aplicare sunt variate:
- În domeniul mediului, analiza aerosol ; sedimente ; materialul nerezolvat în apă; Material solutului în apă (pregătirea probei cu metode chimice prin co- precipitare ), peats , licheni etc.
- In domeniul medical , analiza materialelor organice ( din fibre , ser sau plasmă) , pentru studiul de oligoelemente.
- Investigațiile cu privire la opere de artă pentru datarea, atribuirea, studiul de pictură și tehnici de conservare a acestora.
- În geologie pentru a determina vârsta rocilor și studiul de oligoelemente.
- În farmacologie pentru studiul de urme de medicamente tradiționale.
- În știința materialelor pentru studiul de contaminanti de suprafata pe materialul tratat anterior ( semiconductoare , I din oțel de construcții, etc).
Notă
linkuri externe
- (RO) PIXE , din Enciclopedia Britannica , Encyclopaedia Britannica, Inc.
