Интенсивность - линия - рентгеновский спектр
Cтраница 1
 |
Схема электронных переходов. [1] |
Интенсивность линий рентгеновского спектра зависит от распределения бомбардирующих электронов по скоростям или от распределения интенсивности в спектре возбуждающего излучения в случае флуоресцентных спектров. При одинаковых условиях интенсивность характеристических линий спектра максимальна, когда максимальная интенсивность источника возбуждения соответствует энергии возбуждения данной линии. Интенсивность спектра зависит также от числа излучающих атомов, вероятности излучательного перехода и некоторых других факторов. Точная оценка величин, оказывающих влияние на интенсивность спектральной линии, очень сложна. [2]
Интенсивность линий рентгеновского спектра прямо пропорциональна числу электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки. Эго значит, что интенсивность линий линейно зависит от силы тока, проходящего через нее. Однако постоянство интенсивности рентгеновского излучения, поступающего в спектрограф, зависит не только от силы тока, проходящего через разборную рентгеновскую трубку, используемую при проведении рентгеноспектрального анализа, но также и от состояния вакуума в трубке и степени постоянства электронной эмиссии катода. Влияние же этих факторов трудно поддается строгому количественному контролю и регулировке. [3]
Энергии фотонов, соответствующие максимуму интенсивности нск-рых линий рентгеновского спектра, зависят от химич. Основная причина смещения таких линий - изменение за рядности иона при переходе от одного соединения к другому [4-0]; это позволяет в ряде случаев по положению линии определить заряд иона. У элементов переходной группы Fo изменение формы ЛГа1 г-линий связано с расщеплением 2р - уровпей атома, зависит от энергии обменного взаимодействия 2р - и Srf-электронов н определяется числом неспареп-ных Srf-электроиов. [4]
Это же явление, по нашим наблюдениям, оказывает некоторое влияние и на интенсивность линий рентгеновских спектров, получаемых в спектрографах, в которых изогнутые кварцевые пластинки используются в качестве анализаторов рентгеновских лучей. Снятые с интервалом в 3 месяца и проявленные в стандартных условиях спектрограммы от одного и того же вещества заметно отличались друг от друга интенсивностью и основных линий спектра и общего фона. Так как основная серия опытов, о которых речь будет итти ниже, проводилась в течение нескольких лет, то было необходимо выяснить, не появляется ли, по мере увеличения за время опытов интенсивности окраски кристалла, систематическая ошибка в измерениях. [5]
Если при данной величине открытого участка кристалла желательно без ущерба для точности анализа повысить интенсивность линий рентгеновского спектра, то для этого наиболее целесообразно создание такой конструкции рентгеновской трубки, антикатод которой составлял бы с направлением касательной к поверхности отражающего кристалла угол, близкий к прямому. Это, во-первых, позволяет, не изменяя удельной нагрузки единицы поверхности анода, увеличить общую мощность рентгеновской трубки, которая эффективно используется в спектрографе; во-вторых, делает возможным приблизить кристалл вплотную к антикатоду и таким образом увеличить интервал углов, в котором при данной величине кристалла может проводиться одновременное спектральное определение содержания различных элементов в пробе; в-третьих, позволяет использовать для очень большого интервала углов строго неизменную поверхность фокусного пятна и, наконец, приводит к большой остроте линий, связанной с тем, что в отражении лучей каждой длины волны участвует относительно небольшая часть изогнутого кристалла. [6]
 |
Общий вид двойного спек-тропроектора ДСП-1.| Общий вид пламенного фотометра. [7] |
Для анализа смеси элементов, близких по химическим свойствам, применяют рентген-спектральный метод. Исследуемое вещество наносят на поверхность антикатода рентгеновской трубки, создают вакуум, облучают антикатод потоком электронов и измеряют положение и интенсивность линий возбужденного рентгеновского спектра. Метод особенно ценен для анализа, например, смеси редкоземельных металлов или циркония и гафния. [8]
Количественные определения основаны на пропорциональности между интенсивностью линии характеристического излучения и концентрацией элемента в пробе. На абсолютную интенсивность линий влияют условия возбуждения и другие факторы, а также химический состав пробы, что приходится учитывать серией специальных измерений и теоретическими расчетами. Зависимость интенсивности линий рентгеновского спектра от концентрации элемента имеет более сложный характер, чем концентрационная зависимость интенсивности линий в эмиссионной спектроскопии. [9]
Большую интенсивность рентгеновских спектров в спектрографах с изогнутым кристаллом удается получить потому, что в них одновременно с разложением пучка лучей в спектр осуществляется фокусировка монохроматических лучей, отраженных от большой поверхности изогнутого по цилиндру кристалла. Кроме того, вследствие возможности использования непараллельных пучков лучей можно применять широкофокусные рентгеновские трубки повышенной мощности, а также пользоваться любым, в том числе и фотографическим, методом регистрации рентгеновских спектров. Уже в первых моделях спектрографов этого типа интенсивность линий рентгеновского спектра была увеличена в 10 100 раз по сравнению с использовавшимися в те годы спектрографами с плоским кристаллом. Это в большой мере предопределило пути и масштабы применения методов рент-геноспектрального анализа в практике и сделало его одним из наиболее удобных методов для анализа руд, пород, минералов и продуктов их технологической переработки на содержание в них многочисленных редких и рассеянных элементов. [10]
Пиш и Виг [156] получили рентгенограмму от покрытия толщиной всего 5 - 10 - 6 см, были разработаны три удачных лабораторных метода для оценки толщин дифракционными методами. Бирке и Фридман [157, 158] применили счетчик Гейгера для измерения ослабления слоем покрытия интенсивности подходящей линии рентгеновского спектра, дифрагированной на подкладке. Грей [159] и Айзенштейн [160] независимо друг от друга разработали фотографический метод, в котором толщина определяется сравнением интегральных интенсивно-стей линий, из которых одна дифрагирована от покрытия, а другая - от подкладки. По-видимому, теперь можно считать, что при определении толщин покрытий рентгеновская дифракция в общем не может конкурировать с тремя описанными ниже методами. [11]
Излучение регистрируется фотоэлементом, сила тока в к-ром при определенных условиях пропорциональна содержанию хим. элемента в пробе. Большое значение приобрел атомно-абсорбционный спектральный анализ, в к-ром количественное определение хим. элемента основано на измерении поглощения ( абсорбции) света его невозбужденными атомами. В активационном анализе вещество облучают элементарными частицами, чаще - медленными нейтронами. После хим. разделения элементов, содержащихся в навеске облученного вещества, измеряют интенсивность радиоактивного излучения каждого хим. элемента ( см. Радиоактивность), а затем сравнивают ее с интенсивностью излучения тех же элементов в образце, в к-ром известно содержание этих хим. элементов. В масс-спектралъном анализе образец переводят в газообразное состояние и образовавшиеся сложные газообразные смеси подвергают действию сильных магн. В рентгено-спектральном анализе вещество наносят на поверхность антикатода рентгеновской трубки, облучают антикатод потоком электронов и измеряют положение и интенсивность линий возбужденного рентгеновского спектра. [12]
Страницы: 1