PURIX
XRF ne demek?
XRF, İngilizce X-ray fluorescence yani X-ışını floresansı sözcüklerinin kısaltmasıdır. Metal, cam, seramik ve kayaç gibi pek çok malzemede element analizi için yaygın kullanılan, tahribatsız bir analiz tekniğidir.12 Kuyumculukta sorulan soru basittir: bu parçanın içinde hangi metaller var ve her birinden ne kadar? XRF bu soruyu, parçadaki atomların X-ışınına verdiği cevabı ölçerek yanıtlar.
Yöntemin adındaki floresans, bir maddenin aldığı enerjiyi kendine özgü bir ışın olarak geri vermesi anlamına gelir. XRF'te bu ışın da bir X-ışınıdır; onu yakalayan ve sayan, cihazın içindeki dedektördür.2
Atomun içinde ne oluyor?
Cihazın tüpünden çıkan X-ışını parçaya çarptığında, atomların iç yörüngelerindeki (K ve L düzeyleri) elektronlardan bazılarını yerinden söker. Boşalan yeri daha dış yörüngedeki bir elektron doldurur. Bu geçişte açığa çıkan enerji, yeni bir X-ışını olarak dışarı yayılır.12
Bu ışının enerjisi, onu yayan atomun türüne özgüdür. Bu yüzden ışının enerjisine bakarak hangi elementten geldiğini anlamak mümkündür.12 Örneğin altın 9,71 keV'de, gümüş 22,16 keV'de ışın yayar.3
Ayar ve milyem nasıl hesaplanır?
XRF cihazları ışınları ayrıştırma biçimine göre iki türdür. Enerji ayrımlı (energy-dispersive) cihazlarda dedektör gelen her ışını hem yakalar hem enerjisini ölçer; ayrıştırma ve sayma tek işlemde yapılır.2 Dedektörde oluşan elektrik yükü, gelen ışının enerjisiyle orantılıdır; böylece her ışın doğru enerji kutusuna yazılır.2
Diğer tür olan dalga boyu ayrımlı (wavelength-dispersive) cihazlarda ise ışınlar dedektöre ulaşmadan önce bir kristal üzerinde kırınımla ayrıştırılır.2 İki türün de dayandığı ilke aynıdır: her element kendine özgü enerjide ışın yayar ve bu ışınların miktarı elementin payını gösterir.
Bir elementten gelen ışının yoğunluğu, o elementin parçadaki miktarıyla orantılıdır. Bu orantının tam değeri, bileşimi bilinen referans numunelerle karşılaştırılarak bulunur; buna kalibrasyon denir.12 Yazılım her elementin sayımını kalibrasyonla yüzdeye çevirir. Altının yüzdesi bilindiğinde ayar ve milyem doğrudan hesaplanır: 1.000 parçanın 750'si altınsa sonuç 750 milyem, yani 18 ayardır.
| Aşama | Ne olur | Sonuçtaki karşılığı |
|---|---|---|
| Uyarma | X-ışını atomların iç elektronlarını söker | Ölçüm başlar |
| Floresans | Her element kendine özgü enerjide ışın yayar | Hangi elementlerin olduğu |
| Sayım | Dedektör ışınları enerjisine göre sayar | Her elementin sinyal miktarı |
| Kalibrasyon | Sayımlar bilinen numunelerle karşılaştırılır | Element yüzdeleri, ayar ve milyem |
XRF'in sınırları: kuyumcunun bilmesi gerekenler
- Yüzeyi ölçer. Floresans ışınları büyük ölçüde parçanın üst katmanlarından gelir; hafif elementlerde bu yalnızca birkaç mikrometredir.2 XRF yüzeyi ölçer: ince kaplamada alttaki metal (ör. bakır, çinko) sonuçta görünür ve kaplama ortaya çıkar. Kalın kaplama veya dolgu şüphesinde parçanın birden fazla noktasından ölçüm yapın; gerekirse yıkıcı test önerilir.3
- Kalibrasyon malzemeye bağlıdır. Bir kalibrasyon yalnızca belirli bir malzeme aralığı için geçerlidir; parçanın bileşimi ve yapısı sayımı etkiler.2
- Çok hafif elementler zor ölçülür. Sodyumdan hafif elementleri sayısal olarak ölçmek çoğu zaman zordur.2 Altın alaşımlarında aranan metaller (altın, gümüş, bakır, çinko gibi) bundan çok daha ağırdır.
PURIX X1'de bir ölçüm
PURIX X1, Si-PIN dedektörlü masaüstü bir XRF altın analiz cihazıdır. Altının bileşimini 20 elemente kadar ve parçaya zarar vermeden ölçer; kesme yok, mihenk yok, asit yok.3
Sık sorulanlar
XRF altına zarar verir mi?
Hayır. XRF tahribatsız bir yöntemdir; ölçümde kesme, kazıma ya da asit yoktur.
XRF altının içini görür mü?
Hayır. XRF yüzeyi ölçer. Kalın kaplama veya dolgu şüphesinde parçanın birden fazla noktasından ölçüm yapın; gerekirse yıkıcı test önerilir.
XRF ayarı nasıl bulur?
Önce her elementin yüzdesini ölçer; altının yüzdesinden milyem ve ayar hesaplanır. Örneğin 750 milyem 18 ayara karşılık gelir.
Kalibrasyon neden önemli?
Dedektörün saydığı ışın miktarı ancak bileşimi bilinen numunelerle karşılaştırılınca yüzdeye çevrilebilir. Bu karşılaştırmaya kalibrasyon denir.
Tüm değerler üreticinin test koşullarında ölçülmüştür; numunenin şekline ve yüzeyine göre değişebilir.
Ayar tahmin edilmez. Ölçülür.
Canlı analizde bir ölçümün ekranda nasıl göründüğünü deneyin ya da işletmeniz için teklif isteyin.