X선 형광(XRF)은 강력한 분석 기술이지만 검출 한계는 매우 다양할 수 있습니다.
이러한 한계는 시료에 포함된 원소의 농도, 분석 대상 시료의 유형 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
일반적으로 대부분의 원소에 대한 검출 한계는 마이크로 샘플, 얇은 샘플, 에어로졸 및 액체의 경우 2~20ng/cm2입니다.
그러나 이러한 한계는 특정 애플리케이션과 시료 유형에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
7가지 주요 요인 설명
1. X-선 방출 및 배경 산란
X-선 방출은 분석 시료의 원자 내 전자 전이에 해당하는 특징적인 파장에서 발생합니다.
이러한 방출 피크는 느슨하게 결합된 외부 전자에 의해 산란되는 X-선의 연속적인 배경 위에 겹쳐집니다.
방출 피크의 강도와 배경 산란은 시료의 입자 크기, 광물 성분 및 입자 밀도에 영향을 받습니다.
2. 엑스레이 방출 깊이
특징적인 X선이 발생하는 깊이도 검출 한계에 영향을 미칩니다.
일반적으로 이러한 X-선은 시료 표면 아래 1~1000µm 깊이의 표면 원자에서 방출됩니다.
정확한 깊이는 검출되는 원소의 원자량에 따라 달라집니다.
일반적으로 더 가벼운 원소는 더 무거운 원소보다 검출하기가 더 어렵습니다.
3. 시료 준비 기술
시료 준비는 XRF 분석의 또 다른 중요한 측면입니다.
시료는 액체 또는 고체로 준비할 수 있습니다.
일반적인 기술 중 하나는 시료를 75µm 미만의 입자 크기로 분쇄하고 플럭스(일반적으로 리튬 사붕산염 또는 사붕산염/메타붕산염 혼합물)와 혼합하는 융합 비드를 사용하는 것입니다.
혼합물은 백금 도가니에서 최대 1,600°C까지 고온으로 가열됩니다.
그러나 융합 비드 기법은 샘플을 희석해야 하기 때문에 미량 원소를 검출하는 데 한계가 있을 수 있습니다.
4. XRF 분광기의 종류
XRF 분광기는 일반적으로 두 가지 유형으로 분류됩니다: 에너지 분산형 XRF 분광기(ED-XRF)와 파장 분산형 XRF 분광기(WD-XRF)입니다.
ED-XRF 분광기는 더 간단하고 사용하기 쉬우며 여러 원소로부터 신호를 동시에 수집할 수 있습니다.
해상도 범위는 150eV ~ 600eV입니다.
반면에 WD-XRF 분광기는 고니오미터를 사용하여 다양한 각도에서 한 번에 하나의 신호를 수집합니다.
이 기기는 더 복잡하고 비싸지만 5eV에서 20eV에 이르는 더 높은 해상도를 제공합니다.
5. 산업 응용 분야
XRF는 시멘트, 금속 광석, 광물 광석, 석유 및 가스, 환경 및 지질 분석과 같은 산업 분야에서 다양하게 활용되고 있습니다.
그러나 필요한 전문 지식을 갖춘 모든 실험실에서 XRF 기술을 활용할 수 있습니다.
6. 금속 오염 방지
시료 전처리 장비의 경우, 금속 오염을 피하는 것이 중요합니다.
텅스텐 카바이드 라이닝 다이를 사용하여 스테인리스 스틸 바디의 철 오염을 방지할 수 있습니다.
다양한 직경을 사용할 수 있으며, 일반적으로 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분석에는 작은 직경을, XRF 분석에는 큰 직경을 사용합니다.
7. 고급 XRF 장비
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당사의 최첨단 기술은 2-20 ng/cm2에 이르는 독보적인 검출 한계를 제공하여 마이크로 샘플, 얇은 샘플, 에어로졸 및 액체에 대해서도 정확한 분석을 보장합니다.
원자량, 입자 크기, 미네랄 성분, 입자 밀도 등의 요소를 고려한 장비로 정확한 결과를 보장합니다.
시료를 미세 입자로 분쇄하고 매끄럽고 평평한 XRF 펠릿으로 압축하여 배경 산란을 줄이고 방출 검출을 향상시켜 연구 잠재력을 극대화합니다.
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