ปิด Btn

เลือกไซต์ภูมิภาคของคุณ

ปิดหน้านี้

การแก้ไข ZAF

การแก้ไข ZAF

การแก้ไข ZAF หมายถึงการแก้ไขที่คำนึงถึงผลกระทบสามประการต่อไปนี้ต่อความเข้มของรังสีเอกซ์เมื่อทำการวิเคราะห์เชิงปริมาณ: 1) ผลกระทบของเลขอะตอม (Z) 2) ผลการดูดซึม (A) และ 3) การกระตุ้นเรืองแสง (F) ผล. เอฟเฟกต์ทั้งสามนี้อธิบายไว้ด้านล่าง ZAF เป็นตัวย่อของเอฟเฟกต์

1. เอฟเฟกต์เลขอะตอม

ผลกระทบของเลขอะตอมเป็นผลจากความแตกต่างในองค์ประกอบองค์ประกอบของตัวอย่างที่ไม่รู้จักและของตัวอย่างมาตรฐาน กล่าวคือ ความแตกต่างในเลขอะตอมเฉลี่ยระหว่างตัวอย่างทั้งสอง ต่อปริมาณการสร้างรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ ผลกระทบประกอบด้วยปัจจัยสะท้อนกลับและปัจจัยการเจาะ

ปัจจัยการกระเจิงกลับคือการแก้ไขความแตกต่างของจำนวนอิเล็กตรอนที่กระเจิงกลับซึ่งไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดการสร้างเอ็กซ์เรย์ในลักษณะเฉพาะ ซึ่งขึ้นอยู่กับเลขอะตอมเฉลี่ย เนื่องจากเลขอะตอมเฉลี่ยของตัวอย่างที่ไม่รู้จักมีมากขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายออกจากตัวอย่างจึงเพิ่มขึ้น และจำนวนอิเล็กตรอนที่เจาะเข้าไปในชิ้นงานทดสอบที่ก่อให้เกิดการเอ็กซ์เรย์ก็ลดลง

ปัจจัยการแทรกซึมคือการแก้ไขความแตกต่างในจำนวนของอิเล็กตรอนที่ทะลุทะลวงซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการสร้างรังสีเอกซ์ในลักษณะเฉพาะ ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของกำลังหยุดโดยมวล

อิเล็กตรอนที่เจาะทะลุจะกระตุ้นและแตกตัวเป็นไอออนอิเล็กตรอนในอะตอมของตัวอย่าง และสร้างรังสีเอกซ์ในลักษณะเฉพาะในขณะที่สูญเสียพลังงานไปเนื่องจากกระบวนการกระเจิงที่ไม่ยืดหยุ่นเหล่านี้ การสูญเสียพลังงานของอิเล็กตรอนที่ทะลุทะลวงเมื่อผ่านความลึกของมวลหน่วยหนึ่ง (ความหนาของมวล) [1]แสดงโดยอัตราส่วนการสูญเสียพลังงาน กล่าวคือ กำลังหยุดโดยมวล เนื่องจากเลขอะตอมเฉลี่ยของตัวอย่างที่ไม่รู้จักมีค่ามากกว่า พลังการหยุดมวลจึงน้อยลง จากนั้นประสิทธิภาพการสร้างรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะโดยอิเล็กตรอนที่เจาะทะลุจะเพิ่มขึ้น

ดังนั้น ปัจจัยสะท้อนกลับและปัจจัยทะลุทะลวงจะมีพฤติกรรมหักล้างกันเพื่อประสิทธิภาพการสร้างรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ เมื่อเลขอะตอมเฉลี่ยของตัวอย่างที่ไม่รู้จักแตกต่างจากตัวอย่างมาตรฐาน

ตัวประกอบการแก้ไขเลขอะตอม GZA สำหรับการคำนวณความเข้มข้นขององค์ประกอบ A ในชิ้นงานทดสอบที่ไม่รู้จักนั้นแสดงโดยสมการต่อไปนี้โดยใช้ปัจจัยสะท้อนกลับและปัจจัยการแทรกซึม

GZA = (RมาตรฐานA / อาร์อึ้งA) x (สอึ้งA/SมาตรฐานA)

RมาตรฐานA: ปัจจัยสะท้อนกลับสำหรับองค์ประกอบ A ของชิ้นงานมาตรฐาน

Rอึ้งA: ปัจจัยการกระเจิงกลับขององค์ประกอบ A ของตัวอย่างที่ไม่รู้จัก

SมาตรฐานA: ตัวประกอบกำลังหยุดสำหรับองค์ประกอบ A ของชิ้นงานมาตรฐาน

Sอึ้งA: ตัวประกอบกำลังหยุดสำหรับองค์ประกอบ A ของตัวอย่างที่ไม่รู้จัก

2. ผลการดูดซึม

ผลการดูดกลืนเป็นผล โดยองค์ประกอบอื่นๆ ในตัวอย่างดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งสร้างขึ้นในตัวอย่าง จนกว่ารังสีเอกซ์จะถูกปล่อยออกมาจากตัวอย่าง ซึ่งจะทำให้ความเข้มของรังสีเอกซ์ลดลง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานต่ำซึ่งเกิดจากธาตุที่มีเลขอะตอมน้อยจะได้รับผลกระทบจากการดูดซับอย่างมากจากธาตุที่มีเลขอะตอมจำนวนมาก ในทางตรงกันข้าม รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานสูงซึ่งเกิดจากธาตุที่มีเลขอะตอมมาก จะดูดซับธาตุที่มีเลขอะตอมน้อยได้น้อยกว่า ดังนั้น ความเข้มของรังสีเอกซ์ที่ลดลงจึงแทบไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้น การแก้ไขการดูดกลืนจึงมีความสำคัญในการวิเคราะห์เชิงปริมาณขององค์ประกอบที่มีเลขอะตอมน้อย

ขนาดการดูดกลืนของรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะแสดงเป็นฟังก์ชัน f (χ) ของตัวแปร χ = (μ/ρ) cosecθ กำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนมวล (μ/ρ) ของชิ้นงานทดสอบและมุมออกตัว θ ของเครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์ สังเกตว่าตัวแปร χ สัมพันธ์กับระดับการลดทอนของรังสีเอกซ์ขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ และความยาวเส้นทางของรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะในตัวอย่าง

เมื่อมุมบินขึ้นของเครื่องตรวจจับต่ำ ตัวแปร χ จะมีขนาดใหญ่และรังสีเอกซ์ที่สร้างขึ้นจะวิ่งผ่านชิ้นงานทดสอบในระยะทางที่ไกลกว่า ดังนั้น รังสีเอกซ์จึงมีการดูดกลืนที่มากขึ้น ปัจจัยแก้ไขการดูดซึม GAA สำหรับองค์ประกอบ A แสดงโดยสมการต่อไปนี้เป็นอัตราส่วนของการดูดกลืนของตัวอย่างมาตรฐานกับตัวอย่างที่ไม่รู้จัก

GAA = ฉมาตรฐานA มาตรฐานA)/ฉอึ้งA อึ้งA)

fมาตรฐานA มาตรฐานA): ฟังก์ชันการดูดซึมของตัวแปร χ ซึ่งสัมพันธ์กับระดับการลดทอนของรังสีเอกซ์ขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบและความยาวเส้นทาง สำหรับรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะจากองค์ประกอบ A ของตัวอย่างมาตรฐาน

fอึ้งA อึ้งA): ฟังก์ชันการดูดซึมของตัวแปร χ ซึ่งสัมพันธ์กับระดับการลดทอนรังสีเอกซ์ขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบและความยาวเส้นทาง สำหรับรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะจากองค์ประกอบ A ของตัวอย่างที่ไม่รู้จัก

3. ผลกระตุ้นเรืองแสง

เอฟเฟกต์การกระตุ้นด้วยแสงฟลูออเรสเซนซ์เป็นผล โดยรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานสูงจากองค์ประกอบอื่นในตัวอย่างรองจะสร้างรังสีเอกซ์ที่เป็นลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบ A ที่จะวัด ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการเพิ่มของเอ็กซ์เรย์ที่มีลักษณะเฉพาะ ความเข้มขององค์ประกอบ A ความแตกต่างในขนาดของการกระตุ้นการเรืองแสงของรังสีเอกซ์ที่เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับองค์ประกอบ A ระหว่างชิ้นงานมาตรฐานกับชิ้นงานทดสอบที่ไม่รู้จัก ได้รับการแก้ไขโดยใช้ปัจจัยแก้ไขการกระตุ้นด้วยแสงเรืองแสง ปัจจัยแก้ไขการกระตุ้นเรืองแสง GFA แสดงโดยสมการต่อไปนี้โดยใช้อัตราส่วนการกระตุ้นการเรืองแสง γ ระหว่างปริมาณของรังสีเอกซ์เฉพาะที่เกิดจากองค์ประกอบ A โดยลำแสงอิเล็กตรอนตกกระทบกับปริมาณรังสีเอกซ์ (รังสีเอกซ์เรืองแสง) จากองค์ประกอบ A เนื่องจาก องค์ประกอบอื่นๆ

GFA = (1+γStdA)/(1+γอึ้งA)

γมาตรฐานA: อัตราส่วนกระตุ้นการเรืองแสงขององค์ประกอบ A ในชิ้นงานมาตรฐาน

γอึ้งA: อัตราส่วนกระตุ้นการเรืองแสงของธาตุ A ในตัวอย่างที่ไม่รู้จัก

ในหลายกรณี การแก้ไขการเรืองแสงมีน้อยมาก เนื่องจากผลของการกระตุ้นการเรืองแสงมีน้อย ยกเว้นการรวมองค์ประกอบเฉพาะ เมื่อพลังงานเอ็กซ์เรย์ขององค์ประกอบหลักมีขนาดใหญ่กว่าพลังงานเอ็กซ์เรย์ขององค์ประกอบติดตามที่จะวัดเล็กน้อย การแก้ไขจะมีขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของโครเมียมตามรอย (Cr) ในเหล็ก (Fe) จะมีความเข้มของรังสีเอกซ์เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการกระตุ้นด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์

โดยสรุปโดยใช้การแก้ไข ZAF ความเข้มข้นของมวล Cอึ้งA ขององค์ประกอบ A ในตัวอย่างที่ไม่รู้จักแสดงโดยสมการต่อไปนี้

Cอึ้งA =GZA x จีAA x จีFA x ซีมาตรฐานA x เคA

GZA: ตัวประกอบการแก้ไขเลขอะตอม

GAA: ปัจจัยแก้ไขการดูดซึม

GFA: ปัจจัยแก้ไขการกระตุ้นเรืองแสง

CมาตรฐานA: ความเข้มข้นมวลของธาตุ A ในตัวอย่างมาตรฐาน

KA: ความเข้มสัมพัทธ์ของธาตุ A (อัตราส่วน K)

ควรสังเกตว่าโดยทั่วไป ผลของการแก้ไขการดูดกลืนแสง (A) จะมากที่สุด รองลงมาคือการแก้ไขเลขอะตอม (Z) และการแก้ไขการกระตุ้นด้วยแสงเรืองแสง (F) แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับชนิดของชิ้นงานทดสอบและสภาวะการวัด

เนื่องจากสามารถใช้วิธีการแก้ไข ZAF กับองค์ประกอบทั้งหมดที่จะวิเคราะห์ได้ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายโดยการเตรียมตัวอย่างมาตรฐานที่หลากหลายตั้งแต่สารธรรมดาไปจนถึงสารประกอบ วิธีการแก้ไขอื่นๆ ได้แก่ วิธี φ(ρz)

[1] ความลึกของมวล: พารามิเตอร์นี้แสดงโดยผลคูณของความหนาแน่นและระยะทางในหน่วย g/cm2. เรียกอีกอย่างว่า "ความหนาของมวล" หรือ "ความหนาแน่นของพื้นที่" ใช้เพื่อคำนึงถึงผลกระทบของความหนาแน่นของสารเมื่อพิจารณาระยะทางที่ลำอิเล็กตรอนหรือรังสีเอกซ์ผ่านสาร

คำที่เกี่ยวข้อง