ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРОВ ПРИ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОМ АНАЛИЗЕ В ДЛИННОВОЛНОВОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
Представлены результаты теоретической и экспериментальной оценки изменения интенсивности рентгеновского излучения аналитических линий и тормозного излучения рентгеновской трубки, рассеянного атомами образца в диапазоне длин волн 0.1-0.7 нм, при выборе оптимальной толщины Al-фильтра. Эксперимент выполнен на кристалл-дифракционном спектрометре S8 TIGER (Rh-анод, Be-окно толщиной 75 мкм, кристалл-анализатор LiF 200). Полученные данные показывают, что при толщине Al-фильтра ≥100 мкм компонента фона, обусловленная рассеянием на образце тормозного первичного излучения рентгеновской трубки в первом порядке отражения, не вносит вклад в регистрируемую интенсивность фона в области длин волн CsLα1-линии. Однако интенсивность рассеянного излучения во втором порядке отражения Al-фильтрами ослабляется менее значительно, и её вклад становится преобладающим. Исследовано влияние потенциала на рентгеновской трубке на вклад в интенсивность фона тормозного первичного излучения, рассеянного кристалл анализатором во II-ом порядке отражения. Экспериментально получено, что использование Al-фильтра толщиной 12.5 мкм повышает контрастность регистрируемого излучения CsLα1-линии в 1.5 раза по сравнению с измерениями без фильтра. Применение фильтров большей толщины приводит к существенному снижению интенсивности аналитической линии Cs. Для излучения BaLα1-, LaLα1-, CeLβ1- и NdLα1-линий использование фильтра не выявило улучшения этого параметра.
Ключевые слова: рентгенофлуоресцентный анализ, фильтрация первичного излучения.
DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.2.009Полный текст:
PDFЛитература
REFERENCES
Suvorova D.S., Revenko A.G., Khudonogova E.V., Terent'ev G.A. [Investigation of filter applicability in XRF analysis]. Tezisy dokladov tret‘ego s``ezda analitikov Rossii [Abstracts of papers of the 3rd Congress of Russian analysts], Moscow, 2017, p. 366. Available at: http://www.wssanalytchem.org/car2017/Publications/2017-Abstracts.pdf (Accessed 08 June 2018). (In Russian).
Revenko A.G. Rentgenospektralnyi fluorestsentnyi analiz prirodnykh materialov [X-ray Spectral Fluorescence Analysis of Natural Materials]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1994. 264 p. (in Russian).
Jenkins R., Gould R.W., Gedcke D. Quantitative X-ray Spectrometry. New York-Basel-Hong Kong, Marcel Dekker Inc., 1995. 484 p.
Filippov M.N. [Current state and prospects of X-ray analysis methods]. Tezisy dokladov tret‘ego s``ezda analitikov Rossii [Abstracts of papers of the 3rd Congress of Russian analysts], Moscow, 2017, p. 200. Available at: http://www.wssanalytchem.org/car2017/Publications/2017-Abstracts.pdf (Accessed 08 June 2018). (In Russian).
Luk'ianchenko E.M. [Trends and prospects for the development of modern X-ray spectral instrumentation]. Tezisy dokladov tret‘ego s``+ezda analitikov Rossii [Abstracts of papers of the 3rd Congress of Russian analysts], Moscow, 2017, p. 8. Available at: http://www.wssanalytchem.org/car2017/Publications/2017-Abstracts.pdf. (in Russian) (Accessed 08 June 2018). (In Russian).
Salmon M.L. Practical applications of filters in X-ray spectrography. Adv. in X-Ray Anal., 1963, vol. 6, pp. 301-312.
Cesareo R. Portable energy-dispersive X-ray fluorescence equipment for the analysis of cultural heritage. Pramana – J. Phys., 2011, vol. 76, no. 2, pp. 313–319.
Cesareo R., Buccolieri G., Castellano A., Lopes R.T., De Assis J.T., Ridolfi S., Brunetti A., Bustamante A. The structure of two-layered objects reconstructed using EDXRF-analysis and internal X-ray ratios. X-Ray Spectrom., 2015, vol. 44, pp. 233-238. doi: 10.1002/xrs.2611.
Ferretti M., Polese C., García C.R. X-ray fluorescence investigation of gilded and enamelled silver: The case study of four medieval processional crosses from central Italy. Spectrochim. Acta B, 2013, vol. 83-84, pp. 21-27. doi.org/10.1016/j.sab.2013.02.001.
Gonzalez-Fernandez O., Pessanha S., Queralt I., Carvalho M.L. Analysis of lead content in automotive shredder residue. Waste Management., 2009, vol. 29, pp. 2549–-2552. doi:10.1016/j.wasman.2009.05.003.
Ogawa R., Ochi H., Nishino M., Ichimaru N., Yamato R. Effect of primary filter using theoretical intensity of fluorescent X-rays and scattered X-rays. X-Ray Spectrom., 2010, vol. 39, No. 6. pp. 399-406. doi: 10.1002/xrs.1284.
Suvorova D.S., Khudonogova E.V., Revenko A.G. [Development of technique for the determination of Ta concentration in rocks of different composition by X-ray fluorescence]. Analitika i kontrol‘ [Analysis and control], 2014, vol. 18, no 1, pp. 23-30 (in Russian).
Manso M., Bidarra A., Longelin S., Pessanha S., Ferreira A., Guerra M., Coroado J., Carvalho L. Micro-Analytical Study of a Rare Papier-Mâché Sculpture. Microsc. Microanal., 2015, vol. 21, pp. 56-62. doi: 10.1017/S1431927614013129.
Suvorova D., Khudonogova E., Revenko A. X-ray fluorescence determination of Cs, Ba, La, Ce, Nd, and Ta concentrations in rocks of various composition. X-Ray Spectrom., 2017, vol. 46, no.3, pp. 200-208. doi: 10.1002/xrs.2747.
Pessanha S., Costa M., Oliveira M.I., Jorge M.E.M., Carvalho M.L. Nondestructive analysis of Portuguese ‘‘dinheiros’’ using XRF: overcoming patina constraints. Appl. Phys. A., 2015, vol. 119, pp. 1173-1178. doi: 10.1007/s00339-015-9087-2.
Shtel’makh S.I., Cherkashina T.Yu., Pashkova G.V. [X-ray fluorescence determination of trace elements in carbonaceous rock and fluorite ore using S8 TIGER spectrometer]. Analitika i kontrol‘ [Analysis and control], 2015, vol. 19, no 2, pp. 121-129 (in Russian).
Cherkashina T.Yu., Shtel'makh S.I., Pashkova G.V. Determination of trace elements in calcium rich carbonate rocks by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry for environmental and geological studies. Appl. Radiat. Isot., 2017, vol. 130, pp. 153-161. doi.org/10.1016/j.apradiso.2017.09.038.
Ridolfi S. Portable Systems for Energy-dispersive X-ray Fluorescence Analysis. Encyclopedia of Analytical Chemistry. J. Wiley & Sons, 2017. doi: 0.1002/9780470027318.
Nie H., Chettle D., Luo L., O’Meara J., Dosimetry study for a new in vivo X-ray fluorescence (XRF) bone lead measurement system. Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res, B. 2007, vol. 263. pp. 225-230. doi:10.1016/j.nimb.2007.04.090.
Mostafaei F., McNeill F.E., Chettle D.R., Noseworthy M.D. A feasibility study to determine the potential of in vivo detection of gadolinium by XRF following gadolinium-based contrast-enhanced MRI. Physiol. Meas., 2015, vol. 36, pp. 1-13. doi:10.1088/0967-3334/36/1/N1
Mostafaei F., Nie H. The study of in vivo XRF technique for Gd measurements in human bone. Physiol. Meas., 2016, vol. 37, pp. 1-13. doi:10.1088/1748-0221/11/08/T08001.
Heckel J., Brumme M., Weinert A., Irmer K. Multi-element trace analysis of rocks and soils by EDXRF using polarized radiation. X-Ray Spectrom., 1991, vol. 20, no. 6, pp. 287-292. doi: 10.1002/xrs.1300200608.
Gilmore J.T. Use of a primary beam filter in X-ray fluorescence spectrometric determination of trace arsenic. Anal. Chem., 1968, vol. 40, no. 14, pp. 2230-2232.
Ochi H., Watanabe S., Nakamura H. X-ray fluorescence analysis of lead in tin coating using the theoretical intensity of scattered x-rays. X-Ray Spectrom., 2008, vol. 37, no. 3, pp. 245-248. doi: 10.1002/xrs.1054.
Pessanha S., Guerra M., Longelin S., Le Gac A., Manso M., Carvalho M.L. Determination of gold leaf thickness in a Renaissance illumination using a nondestructive approach. X-Ray Spectrom., 2014, vol. 43, no. 2, pp. 79-82. doi: 10.1002/xrs.2518.
Kocsonya A., Kovacs I., Szokefalvi-Nagy Z. Comparison of the detection limits in the analysis of some medium atomic number elements measured with a portable XRF and an external proton beam PIXE spectrometer system. X-Ray Spectrom., 2011, vol. 40, no. 6, pp. 420-423. doi: 10.1002/xrs.1349.
Pessanha S., Samouco A., Adão R., Carvalho M.L., Santos J.P., Amaro P. Detection limits evaluation of a portable energy dispersive X-ray fluorescence setup using different filter combinations. X-Ray Spectrom., 2017, vol. 46, no. 2, pp. 102-106. doi: 10.1002/xrs.2737.
Margui E., Padilla R., Hidalgo M., Queralt I., Van Grieken R. High-energy polarized-beam EDXRF for trace metal analysis of vegetation samples in environmental studies. X-Ray Spectrom., 2006, vol. 35, no. 3, pp. 169-177. doi: 10.1002/xrs.890.
Heckel J., Ryon R.W. Polarized Beam X-ray Fluorescence Analysis. Handbook of X-Ray Spectrometry. 2nd ed. New York /Basel: Marcel Dekker, Inc. 2002. pp. 603-630.
Bertucci M., Bonizzoni L., Ludwig N., Milazzo M. A new model for x-ray fluorescence autoabsorption analysis of pigment layers. X-Ray Spectrom., 2010, vol. 39, no. 2, pp. 135-141. doi: 10.1002/xrs.1216.
Galli A., Bonizzoni L.True versus forged in the cultural heritage materials: the role of PXRF analysis. X-Ray Spectrom., 2014, vol. 43, no. 1, pp. 22-28. doi: 10.1002/xrs.2461.
Bonizzoni L., Galli A., Riccardi M.P., Maggioni C. Micro-invasive approach for non-destructive XRF analysis on light matrix: inside the Opus Lemovicense. X-Ray Spectrom., 2015, vol. 44, no. 3, pp. 169-176. doi: 10.1002/xrs.2596.
Bonizzoni L. EDXRF analysis for cultural heritage: is quantitative evaluation always essential? J. of Physics: Conference Series 630. 37th Brazilian Meeting on Nucl. Phys. IOP Publishing. 2015. pp. 1-9. doi:10.1088/1742-6596/630/1/012001.
Finkel'shtein A.L., Afonin V.P. [Calculation of X-ray fluorescence intensity]. Metody rentgenospektral'nogo analiza [Methods of X-ray spectral analysis]. Novosibirsk: Nauka, 1986, pp. 5-11. (in Russian).
Marenkov O.S., Komkov B.G. Tablicy polnykh massovykh koeffitsientov oslableniia kharakteristicheskogo rentgenovskogo izlucheniia [Tables for the total mass absorbtion coefficients of X-ray characteristic radiation]. Leningrad, Burevestnik Publ., 1978. 274 p. (in Russian).
Revenko A.G., Pavlinskii G.V., Losev N.F., Afonin V.P. [About the X-ray background in the range of long wavelength]. Zavodskaia Laboratoriia. [Ind. Lab.], 1970, vol. 36, no. 2, pp. 166-169. (in Russian).
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.