Gửi đến các bạn tài liệu Phần 3: Phân tích huỳnh quang tia X bằng phân giải năng lượng sử dụng ống phát tia X kích thích. Mục tiêu của chương này là bàn về hệ thống phân tích huỳnh quang tia X (XRF) trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp trong đó sử dụng ống phát tia X để kích thích và phân giải năng lượng sử dụng Detector bán dẫn. Ngược lại với nhiễu xạ Bragg các thiết bị phân tán được sử dụng,... Để nắm vững nội dung của chương mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Phân 3 ̀ PHÂN TICH HUYNH QUANG TIA X BĂNG PHÂN GIAI NĂNG L ́ ̀ ̀ ̉ ƯỢNG SỬ DUNG ÔNG PHAT TIA X KICH THICH ̣ ́ ́ ́ ́ I GIƠI THIÊU ́ ̣ Muc tiêu cua ch ̣ ̉ ương nay la ban vê hê thông phân tich huynh quang tia X (XRF) trong ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̀ phong thi nghiêm va trong công nghiêp trong đo s ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ử dung ông phat tia X đê kich thich va ̣ ́ ́ ̉ ́ ́ ̀ phân giai năng l ̉ ượng sử dung detector ban dân. Ng ̣ ́ ̃ ược lai v ̣ ơi nhiêu xa Bragg cac thiêt ́ ̃ ̣ ́ ́ bi phân tan đ ̣ ́ ược sử dung. Nh ̣ ư detector ED trực tiêp đo năng l ́ ương cua tia X băng cach ̉ ̀ ́ tâp h ̣ ợp cac ion hoa đ ́ ́ ược tao ra trong môt sô vât liêu ban dân phu h ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̃ ̀ ợp. Pham vi cua ̣ ̉ chương nay không bao gôm cac chu đê co trong cac ch ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ́ ́ ương khac: hê thông EDXRF tr ́ ̣ ́ ực tuyên (xem ch ́ ương 7), phan xa toan phân XRF (TXRF) (xem ch ̉ ̣ ̀ ̀ ương 9), chum phân c ̀ ực XRF (xem chương 10) va ky thuât phân tich huynh quang vi mô XRMF (xem ch ̀ ̃ ̣ ́ ̀ ương 11) Trươc đây ph ́ ương phap tiêp cân v ́ ́ ̣ ới EDXRF được sử dung la ông đêm ti lê hoăc ̣ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̣ Detector nhâp nhay đê xac đinh năng l ́ ́ ̉ ́ ̣ ượng trực tiêp cua tia X. Nh ́ ̉ ưng hê thông nh ̃ ̣ ́ ư vây ̣ bi han chê b ̣ ̣ ́ ởi nhưng ̃ ưng dung cua chung vi đô phân giai năng l ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ̉ ượng vôn đa ngheo ma ́ ̃ ̀ ̀ con can tr ̀ ̉ ở sự phân chia đăc tr ̣ ựng cua tia X c ̉ ủa các phần tử liền kề trong bảng tuần hồn. Nhưng han chê vê đơ phân giai năng l ̃ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ượng cua Detector dân đên chung đ ̉ ̃ ́ ́ ược goị la không phân tan, nh ̀ ́ ưng nhược điểm này đã được đêm môt cach hi ́ ̣ ́ ệu quả trong môt sô ̣ ́ thiêt bi thông qua viêc s ́ ̣ ̣ ử dung bô tri ca cac chum phin loc s ̣ ́ ́ ́ ́ ̀ ̣ câp va th ́ ̀ ứ câp (Ross, ́ 1928; Kirkpatrick, 1939; Kirkpatrick, 1944; Field, 1993). Nhưng b ̃ ước đột phá thực sự trong EDXRF diên ra vao cu ̃ ̀ ối những năm 1960 (Bertolini et al., 1965; Bowman et al., 1966; Elad and Nakamura, 1966; Aitken, 1968) với sự xuất hiện của nhưng Detector ̃ diode trạng thái rắn va mach x ̀ ̣ ử ly xung liên quan đên chung. Nh ́ ́ ́ ưng hê thông do đa ̃ ̣ ́ ̀ ̃ được phat triên qua nh ́ ̉ ưng năm 1970, th ̃ ương trong kinh hiên vi điên t ̀ ́ ̉ ̣ ử đến điểm mà tại đó phổ tia X thực tế với độ phân giải năng lượng của 200 eV hay nho h ̉ ơn trở thành có thể (Frankel and Aitken, 1970; Landis et al.,1971; Heath, 1972). Măc du đơ phân giai ̣ ̀ ̣ ̉ năng lượng cua Detector ban dân r ̉ ́ ̃ ất kém hơn so với thực hiện bằng hê thơng XRF tan ̣ ́ ́ săc b ́ ước sóng (WD), tăng hiêu st vơn co trong ph ̣ ́ ́ ́ ương phap phân giai năng l ́ ̉ ượng bù trừ trong nhiều ứng dụng phân tích và cho phép sử dụng vơ sơ cac hình h ́ ́ ọc thực nghiệm khơng thực tế với WDXRF. Một loạt các hệ thống phân tích EDXRF dựa trên các nguồn phong xa, ơng tia X, may gia tơc hat tich điên, chum electron s ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ơ câp đ ́ ược gia tơc, và các ngu ́ ồn ánh sáng gia tơc đã đ ́ ược phát triển trong những năm gần đây Trong phạm vi của chương này, chỉ có nhưng h ̃ ệ thống EDXRF trong đó ơng ́ phat tia X đ ́ ược sử dung đê kich thich đ ̣ ̉ ́ ́ ược tiêp tuc quan tâm xem xet. Các tài li ́ ̣ ́ ệu trong chương này thảo luận về nhưng dang thiêt bi cua ph ̃ ̣ ́ ̣ ̉ ương phap phân giai năng l ́ ̉ ượng trong đo đăc biêt nhân manh vê viêc s ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ử dung năng l ̣ ượng thâp, ông phat tia X thu gon kêt ́ ́ ́ ̣ ́ hợp vơi Dtector ban dân ́ ́ ̃ Cac thanh phân c ́ ̀ ̀ ban cua môt thiêt bi EDXRF trong ph ̉ ̉ ̣ ́ ̣ ạm vi của chương này được mơ tả bằng sơ đồ ở Hình 1. Mỗi hệ thống con chính của một cơng cụ đó trình bày chi tiết trong các phần sau II NHƯNG HÊ THƠNG ƠNG PHAT TIA X KICH THICH ̃ ̣ ́ ́ ́ ́ ́ Trong phep phân tich phơ EDXRF, khơng co s ́ ́ ̉ ́ ự phân biêt vê đăc tinh vât ly cua ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̉ bưc xa th ́ ̣ ứ câp ma nh ́ ̀ ưng la mâu đi vao Detector. Điêu nay co nghia răng tât ca năng ̃ ́ ̃ ̀ ̀ ̀ ́ ̃ ̀ ́ ̉ lượng cua photon trong chum th ̉ ̀ ứ câp t ́ ương tac v ́ ơi Detector, viêc phat hiên va x ́ ̣ ́ ̣ ̀ ử lý môt chuôi tin hiêu bi han chê v ̣ ̃ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ới viêc x ̣ ử ly nh ́ ưng s ̃ ự kiên va th ̣ ̀ ường la trong dai t ̀ ̉ ừ 1 50 kcps. Như môt hê qua tr ̣ ̣ ̉ ực tiêp, EDXRF co tông công suât đêm bi han chê đôi v ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̣ ́ ́ ới tât́ ca cac nguyên tô phat ra tia X, do đo điêu cân thiêt la ham l ̉ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ượng cua cac phô t ̉ ́ ̉ ới được tối ưu hóa cho viêc s ̣ ử dung các thơng tin h ̣ ữu ích của nó Hinh 1. Nh ̀ ưng thanh phân c ̃ ̀ ̀ ơ ban cua môt ông phat tia X kich thich ̉ ̉ ̣ ́ ́ ́ ́ Điêu nay co thê yêu câu nhiêu h ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ̀ ơn môt s ̣ ự thu nhân đ ̣ ược thực hiện trong điều kiện kích thích khác nhau để kiểm sốt dai năng l ̉ ượng cần phải được thu thập trong các hệ thống phát hiện. Ngoai ra cac hê thơng kich thich co thê đ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ ́ ̉ ược tôi ́ ưu hoa đê tăng ́ ̉ ti sô đinh – phông thông qua viêc s ̉ ́ ̉ ̣ ử dung cac dang hinh hoc khac nhau nh ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ư TXRF hoăc̣ phân cực EDXRF. Trong ca hai tr ̉ ương h ̀ ợp nay thi ông tia X ma năng l ̀ ̀ ́ ̀ ượng cao hơn thương đ ̀ ược yêu câu va cân phai ap dung môt sô chon loc đê hê thông kich thich. Viêc ̀ ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ́ ̣ chon loc nay la co thê đat đ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ̉ ̣ ược trong TXRF sử dung môt hoăc nhiêu ông v ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ới vât liêu bia ̣ ̣ la Mo va W. Trong tr ̀ ̀ ương h ̀ ợp phân cực EDXRF, nhiêu h ̀ ơn môt ông v ̣ ́ ới điên ap cao ̣ ́ hoăc thanh phân phân c ̣ ̀ ̀ ực co thê đ ́ ̉ ược sử dung ̣ Sử dung viêc chon loc kich thich trong EDXRF la hoan toan trai ng ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ược vơi ky ́ ̃ thuât EDXRF. Trong WDXRF kha năng chon loc cao cua s ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ự tan săc va cac qua trinh do ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ̀ kêt h ́ ợp vơi cac hê thông do va đo đ ́ ́ ̣ ́ ̀ ̀ ơn gian v ̉ ới tôc đô đêm cao đê x ́ ̣ ́ ̉ ử ly cho môi b ́ ̃ ước song hep. Do đo qua trinh do co tinh chon loc cao va tôc đô đêm trong môt dai nguyên tô ́ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ́ riêng biêt v ̣ ới một hệ thống WDXRF hiện đại co thê th ́ ̉ ực hiên tôt v ̣ ́ ơi 10 ́ 6 CPS. Thông thương, quy tăc chung trong ph ̀ ́ ương phap WDXRF đ ́ ược sử dung 2 – 3 lân kV cua mep ̣ ̀ ̉ ́ hâp thu cua cac nguyên tô cao nhât quan tâm va cho phep đê ap dung tôi đa dong thiêt lâp ́ ̣ ̉ ́ ́ ́ ̀ ́ ̉ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ tai đo. Tóm l ̣ ́ ại, chúng ta có thể xem sự khác biệt giữa các cơng đoan thi ̣ ết yếu giưã phep phân tich phơ EDXRF và WDXRF nh ́ ́ ̉ ư sau: WDXRF sử dụng băng rộng kích thích và phát hiện có chọn lọc EDXRF sử dụng kích thích có chọn lọc và phát hiện băng rộng Co nhiêu cach khac nhau trong viêc chon loc trang thai kich thich ma đ ́ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̀ ược thực hiên trong phep phân tich phô EDXRF. Vi ̣ ́ ́ ̉ ệc sử dụng TXRF và phân cực được bao phủ ở những nơi khác trong tập sách này và sẽ khơng được xem xét tiếp ở đây. Các phương thức quan trọng nhất trong đó kích thích có chọn lọc được thực hiện trong EDXRF như sau: Lựa chọn vật liệu ống anode Biến thiên của điện áp ống (kV) Sử dụng các chum phin loc s ̀ ̣ ơ câp ́ Sử dụng các bia thứ cấp (và bộ lọc kết hợp) Việc lựa chọn các vật liệu ống anode thường quyêt đinh 1 lân th ́ ̣ ̀ ực hiên tai th ̣ ̣ ơi điêm ̀ ̉ mua trong bôi canh d ́ ̉ ự kiên. Chi phi cao cua ông phat tia X th ́ ́ ̉ ́ ́ ương can tr ̀ ̉ ở cac thay đôi ́ ̉ hoat đông va nh ̣ ̣ ̀ ưng ông tia X công suât thâp kep (KisVarga, 1988) th ̃ ́ ́ ́ ́ ương không ban ̀ ́ trên thi tr ̣ ương th ̀ ương mai ̣ Cac loai tia X kich thich đ ́ ̣ ́ ́ ược thê hiên băng s ̉ ̣ ̀ ơ đô trong hinh 2 ̀ ̀ Nhưng phân d ̃ ̀ ươi se mô ta s ́ ̃ ̉ ự săp xêp đăc tr ́ ́ ̣ ưng đôi v ́ ới kich thich va mô ta lam thê nao ́ ́ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ đê nh ̉ ưng tinh trang kich thich co thê xac đinh đ ̃ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ ược. Những nghiên cứu vê vân đê nay co ̀ ́ ̀ ̀ ́ thê tim thây trong cac bai giang vê XRF (Sandborg và Shen, 1984; Vane và Stewart, ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̉ ̀ 1980; Gedcke et al., 1977) A. Kich thich tr ́ ́ ực tiêp phin loc kich thich tr ́ ̣ ́ ́ ực tiêp ́ Trong hinh 2, cac chum (1) đ ̀ ́ ̀ ại diện cho các cấu hình được sử dụng để kích thích trực tiếp mẫu băng viêc phat ra tia X t ̀ ̣ ́ anode. Bô loc chum tia X s ̣ ̣ ̀ câp co thê đ ́ ́ ̉ ược sử dung đê thay đôi phô t ̣ ̉ ̉ ̉ ừ ông tia X ma cuôi cung đ ́ ̀ ́ ̀ ược sử dung đê kich thich cac thanh ̣ ̉ ́ ́ ́ ̀ phân trong mâu. Tôi ̀ ̃ ́ ưu viêc chon l ̣ ̣ ựa Kv va chum phin loc s ̀ ̀ ̣ ơ câp la c ́ ̀ ực ky quan trong ̀ ̣ cho viêc thu thâp d ̣ ̣ ữ liêu tôt nhât t ̣ ́ ́ ừ hê thông EDXRF. Đôi v ̣ ́ ́ ới tât ca cac ph ́ ̉ ́ ương phaṕ phân tich phô c ́ ̉ ơ sở chinh đôi v ́ ́ ới kêt qua chinh xac va gi ́ ̉ ́ ́ ̀ ơi han phat hiên la ti sô phông – ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̉ ́ đinh (P/B). Tuy nhiên nh ̉ ư đa đê câp ̃ ̀ ̣ ở phân tr ̀ ươc, kha năng đêm bi han chê đôi v ́ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ́ ới hệ thông EDXRF va viêc phân tich mâu đa thanh phân đ ́ ̀ ̣ ́ ̃ ̀ ̀ ược thêm vao nh ̀ ững biên trong tinh ́ ̀ trang kich thich tôi ̣ ́ ́ ́ ưu. Noi chung, Kv điêu chinh đô nhay va chum phin loc s ́ ̀ ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ơ câp chinh ́ ̉ phông Sự phân bô năng l ́ ượng cua phô đat tai luc mâu hiêu chinh hiêu suât kich thich đôi ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ̃ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ́ ́ vơi vach trong XRF. Đê kich thich huynh quang tia X cân phai co năng l ́ ̣ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ́ ượng tia X tơí phia trên mep hâp thu đôi v ́ ́ ́ ̣ ́ ới môt chuôi cac vach thanh phân đ ̣ ̃ ́ ̣ ̀ ̀ ược kich thich. Đ ́ ́ ể có sự kích thích đầy đủ, cần phải có một cường độ cao của tia X có năng lượng cao hơn so với các mep va đ ́ ̀ ược cho la ơng Kv nên la 1.5 – 2 lân mep hâp thu quan tâm. Qua ap nay ̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ́ ́ ̀ đam bao răng co môt ti lê đang kê phô lôi ra cua ông tia X đôi v ̉ ̉ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ̉ ́ ́ ới cac vach kich thich ́ ̣ ́ ́ quan tâm. Hinh 3 cho thây phô ông tia X không co phin loc bi tan xa t ̀ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ừ mô mâu film ̣ ̃ polime mong khi ông tia X đ ̉ ́ ược vân hanh tai 5,10 va 15 Kv. Phô tan xa quan sat đ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ược là châp nhân đ ́ ̣ ược va đ ̀ ược cho thây ro rang: ́ ̃ ̀ Hinh 3. Phô tan xa, kich thich không phin loc đ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̣ ược tao ra b ̣ ởi bia bac cua ông phat tia X ̣ ̉ ́ ́ vân hanh tai 5, 10 va 15 Kv ̣ ̀ ̣ ̀ Điêm căt năng l ̉ ́ ̣ ượng cao tai thê vân hanh Kv. Viêc nay cung đ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̃ ược biêt trong Duane ́ Hunt Đăc tinh manh trong vach L cua Ag (xung quanh 3 keV) t ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ừ ông anode, c ́ ương đô cua ̀ ̣ ̉ vach Ag tăng v ̣ ơi Kv ́ Tai vach L cua Ag va Rh thi đ ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ặc biệt hiệu quả đối với kich thich anh sang trong dai 1 – ́ ́ ́ ́ ̉ 2.5 keV. Môt khi vach năng l ̣ ̣ ượng cao hơn (vi du vach K cua Fe tai 6.4 keV) đ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ươc tim ̀ thây, vach L tao ra không kich thich vi năng l ́ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ượng cua chung thâp h ̉ ́ ́ ơn mep hâp thu ́ ́ ̣ (vach K cua Fe tai 7.11 keV) va cac b ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ươu b ́ ưc xa ham tao ra s ́ ̣ ̃ ̣ ự kich thich. Măc du ́ ́ ̣ ̀ cương đô cao cua b ̀ ̣ ̉ ưc xa ham thâp h ́ ̣ ̃ ́ ơn vach L cua Ag, no la phô tich phân kich thich ̣ ̉ ́ ̀ ̉ ́ ́ ́ năng lượng cao hơn mep hâp thu, điêu nay thi rât quan trong. Khi ông tia X co Kv v ́ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ́ ượt qua năng l ́ ượng mep K cua vât liêu ông anode nh ́ ̉ ̣ ̣ ́ ưng đăc tinh cua vach K se băt đâu ̃ ̣ ́ ̉ ̣ ̃ ́ ̀ chiêm ́ ưu thê v ́ ới phô kich thich. Điêu nay đ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ược thê hiên trong hinh 6 trong đo mô ta phô ̉ ̣ ̀ ́ ̉ ̉ kich thich bi tan xa v ́ ́ ̣ ́ ̣ ơi ông hoat đông tai 35 kV ma tai đo đăc tinh vach K cua Ag bi kich ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ́ thich manh ́ ̣ Đô nhay cua phep phân tich đ ̣ ̣ ̉ ́ ́ ược điêu chinh băng kV ap dung cho cac ông tia X ̀ ̉ ̀ ́ ̣ ́ ́ va môt vi du cho điêu nay đ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ược thê hiên trong hinh 4. Mâu la môt miêng thep đa đ ̉ ̣ ̀ ̃ ̀ ̣ ́ ́ ̃ ược ep ́ va kV đ ̀ ược đăt trong dai 6 – 16 kV s ̣ ̉ ử dung môt đ ̣ ̣ ường chân không bên trong phô kê va ̉ ́ ̀ không co chum phin loc s ́ ̀ ̣ ơ câp. Tai môi kV bia Rh cua ông tia X đ ́ ̣ ̃ ̉ ́ ược điêu chinh đê đat ̀ ̉ ̉ ̣ thơi gian chêt la 50%. C ̀ ́ ̀ ương đô môt loat vach K đa đ ̀ ̣ ̣ ̣ ̣ ̃ ược sử dung va đô nhay cho môi ̣ ̀ ̣ ̣ ̃ thanh phân đ ̀ ̀ ược chuân hoa v ̉ ́ ơi gia tri 10 kV. T ́ ́ ̣ ư nh ̀ ưng biêu đô rât ro sau đây: ̃ ̉ ̀ ́ ̃ Cương đô Si suy giam khi kV tăng. Đi ̀ ̣ ̉ ều này là do khoảng cách ngày càng tăng cua phô ông chinh t ̉ ̉ ́ ́ ư s ̀ ự hâp thu cua mep K cua Si va s ́ ̣ ̉ ́ ̉ ̀ ự đong gop tăng cua môt vai thanh ́ ́ ̉ ̣ ̀ ̀ phân khac v ̀ ́ ơi sô đêm trong phô. Nhân t ́ ́ ́ ̉ ố thứ hai này là quan trọng và băt nguôn t ́ ̀ ừ tông ̉ tôc đô đêm đôi v ́ ̣ ́ ́ ới toan bô phô. ̀ ̣ ̉ Hinh 4. Nh ̀ ưng anh h ̃ ̉ ưởng cua kV vao đô nhay đôi v ̉ ̀ ̣ ̣ ́ ới cac thanh phân chinh trong môt ́ ̀ ̀ ́ ̣ mâu đia chât ̃ ̣ ́ Cac vach K cua Fe không đ ́ ̣ ̉ ược kich thich cho đên khi it nhât 8 kV đ ́ ́ ́ ́ ́ ược đăt vao ̣ ̀ Mep hâp thu K cua Fe tai 7.111 keV va đô nhay c ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ ̣ ực đai đôi v ̣ ́ ới Fe xâp xi 2 lân gia tri ́ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ Cac quy luât chung ma trong đo thê kV đ ́ ̣ ̀ ́ ́ ược đăt hai lân cao h ̣ ̀ ơn năng lượng mep ́ hâp thu la h ́ ̣ ̀ ợp ly. Tuy nhiên, nhi ́ ều yếu tố được tìm kiếm trên một dai năng l ̉ ượng rộng lớn hơn dai năng l ̉ ượng, thương co môt điêm ma tai đo phô “cân băng” đo la điêu bât ̀ ́ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ̀ ́ tiên đôi v ̣ ́ ơi viêc phân tich. Khi đi ́ ̣ ́ ều này xảy ra, tach ph ́ ổ thành hai hoặc nhiều vùng quan tâm và đăt vao môt thê kV đ ̣ ̀ ̣ ́ ể phù hợp nhất mỗi dãy nguyên tố. Trong moi tr ̣ ương ̀ hợp khi kV va sô cac thanh phân tăng, tâm quan trong cua viêc s ̀ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ử dung môt bô loc s ̣ ̣ ̣ ̣ ơ câp va tach phô thanh cac vung năng l ́ ̀ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ượng tôi ́ ưu B. Lựa chon bô loc s ̣ ̣ ̣ ơ câp ́ Bô loc s ̣ ̣ ơ câp hoat đông nh ́ ̣ ̣ ư môt chât hâp thu tia X va đ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ược đăt gi ̣ ữa ông tia X va ́ ̀ mâu đê thay đôi phô lôi ra cua ông tia X ma mâu đ ̃ ̉ ̉ ̉ ́ ̉ ́ ̀ ̃ ược chiêu xa. Noi chung, thê kV phai ́ ̣ ́ ́ ̉ được chon tr ̣ ươc tiên đê đam bao đô nhay kich thich cao sau đo chon bô loc. Cac bô loc ́ ̉ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ lam viêc đê giam phông tan xa trong vung quan tâm va giam c ̀ ̣ ̉ ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ̉ ương đô kich thich cua ̀ ̣ ́ ́ ̉ đinh năng l ̉ ượng thâp h ́ ơn. Nhưng đăc tr ̃ ̣ ựng cua bô loc đ ̉ ̣ ̣ ược đinh nghia b ̣ ̃ ởi đừng cong hâp thu tia X ma đ ́ ̣ ̀ ược kiêm soat b ̉ ́ ởi viêc l ̣ ựa chon vât liêu va đô day cua no. Nh ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ưng bô ̃ ̣ loc th ̣ ương la mong, la nh ̀ ̀ ̉ ̀ ưng la kim loai tinh khiêt co đô day trong khoang 10 – 500 ̃ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̉ m. Môt sô bô loc điên hinh co dai s ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̀ ́ ̉ ử dung t ̣ ừ vai kV va pham vi s ̀ ̀ ̣ ử dung tôi ̣ ́ ưu thê hiên ̉ ̣ trong bang 1 ̉ Phô tia X đ ̉ ược tao ra b ̣ ởi nhưng b ̃ ưc xa không qua bô loc co thê thây trong hinh ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ́ ̀ 3. Nhưng ̃ ưng dung cua phô tia X trong viêc ap dung môt bô loc nhôm mong va day đ ́ ̣ ̉ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ực thây trong hinh 5, trong đo điên ap ông tia X đ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ược sử dung la 15 kV ̣ ̀ Nhưng bô loc nhôn hoat đông nh ̃ ̣ ̣ ̣ ̣ môt bô loc hâp thu đ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ơn gian, no co môt mep ̉ ́ ́ ̣ ́ hâp thu đ ́ ̣ ơn tai 1.56 keV. T ̣ ừ nhưng đô thi, nh ̃ ̀ ̣ ững bô loc nhôm hâp thu hoan toan tai ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ vach L cua Ag nh ̣ ̉ ư la hê qua cua hê sô hâp thu khôi khoang 700 cm ̀ ̣ ̉ ̉ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̉ /g. Nhưng b ̃ ươu ́ ở vung năng l ̀ ượng thâp tao ra b ́ ̣ ởi nhưng phô đ ̃ ̉ ược loc qua môt l ̣ ̣ ớp Al mong v ̉ ơi ti sô P/B ́ ̉ ́ đôi v ́ ơi nh ́ ưng nguyên tô t ̃ ́ ừ dai S đên V (2.3 – 5 keV). S ̉ ́ ự thiêu văng cua vach L trong ́ ́ ̉ ̣ Ag (hoăc L trong Rh, Mo) t ̣ ừ ông loai bo nh ́ ̣ ̉ ưng phô cua chung va tranh nh ̃ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ưng tia X ̃ đong gop vao sô đêm. Cac bô loc nhôm day “bi bo” vung năng l ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ ượng thâp cua b ́ ̉ ướu bức xa ham, ti sô P/B đôi v ̣ ̃ ̉ ́ ́ ới những nguyên tô la t ́ ̀ ừ 3 – 8 keV Sự kêt h ́ ợp cua thê kV va bô loc hâp thu tao ra môt vung năng l ̉ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ượng trong đo ti sô ́ ̉ ́ P/B la tôi ̀ ́ ưu. Trong vung năng l ̀ ượng thâp cua vung nay, s ́ ̉ ̀ ̀ ự kich thich bi dâp tăt, cho ́ ́ ̣ ̣ ́ phep nhiêu hê thông đêm đ ́ ̀ ̣ ́ ́ ược sử dung trong vung. Trong vung năng l ̣ ̀ ̀ ượng cao, viêc̣ kich thich t ́ ́ ừ ông đ ́ ược điêu chinh đê cung câp môt c ̀ ̉ ̉ ́ ̣ ường đô tich h ̣ ́ ợp cao hơn năng lượng cua nh ̉ ưng mep hâp thu cua nh ̃ ́ ́ ̣ ̉ ưng vach quan tâm. Viêc s ̃ ̣ ̣ ử dung môt bô loc đông ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ day vôi thê kV c ̀ ́ ́ ực đai la môt vi du vê loai bô loc nay. Các b ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ộ lọc đồng được sử dụng thường là đủ dày để hấp thụ hoan toan tia X t ̀ ̀ ư ông tai vach K ma đo là năng l ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ượng cao (vach K ̣ cua Ag là 22,1 keV). Viêc săp xêp cung câp đôi v ̉ ̣ ́ ́ ́ ́ ới viêc xac đinh co hiêu qua ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̉ cua Ag va Cd băng môt ông tia X bac. ̉ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ Ở đâu kia cua m ̀ ̉ ưc năng l ́ ượng môt bô loc xenlulo ̣ ̣ ̣ la môt bô loc yêu hâp thu cac vach L cua Ag. ̀ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̣ ̉ Cai goi la chum đ ́ ̣ ̀ ̀ ơn săc tai sinh (RMF) là m ́ ́ ột bộ lọc đặc biệt quan trọng trong ống kich thich cua phep phân tich phô EDXRF. Cac bô loc hoat đông trên ông tia X tai ́ ́ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ vach K vi vây thê kV phai đu cao h ̣ ̀ ̣ ́ ̉ ̉ ơn mep hâp thu K cua vât liêu anode đê tao ra vach K ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ đăc tr ̣ ưng cương đô l ̀ ̣ ơn. Nh ́ ưng yêu tô nh ̃ ́ ́ ư vât liêu anode đ ̣ ̣ ược sử dung đê u tiên truy ̣ ̉ ề n vach K cua tia X đ ̣ ̉ ặc trưng tạo ra trong anode. Cac bô loc co l ́ ̣ ̣ ́ ợi ich cua no t ́ ̉ ́ ư viêc môt ̀ ̣ ̣ nguyên tô co hê sô hâp thu khôi thâp cho các đ ́ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ ường đặc trưng riêng của mình năm ngay ̀ dươi mep hâp thu. Đơi v ́ ́ ́ ̣ ́ ới trương h ̀ ợp cua Ag, vach K ̉ ̣ cua Ag tai 22.1 keV va hê sô ̉ ̣ ̀ ̣ ́ hâp thu cua Ag đôi v ́ ̣ ̉ ́ ới năng lượng nay chi co 14cm ̀ ̉ ́ /g. Hinh 5 Phô kich thich bi tan xa tao ra b ̀ ̉ ́ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ởi bia Bac t ̣ ư ông tia X hoat đông tai 15 kV ̀ ́ ̣ ̣ ̣ Hiêu ̣ ưng cua hai bô loc s ́ ̉ ̣ ̣ ơ câp Ag co đô day khac nhau trên phô t ́ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ừ ông tia X cua ́ ̉ Bac hoat đông tai 35 kV thê hiên trong hinh 6. Cac trang thai kich thich tai thê 35 kV ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ không được loc (đ ̣ ường cong 1) cung câp c ́ ường đô l ̣ ớn tương đương với đăc tr ̣ ưng cuả vach L cua Ag va vach K cua Ag va môt b ̣ ̉ ̀ ̣ ̉ ̀ ̣ ươu cua b ́ ̉ ưc xa ham co bê rông trung tâm t ́ ̣ ̃ ́ ̀ ̣ ư ̀ 12 – 15 keV. Bât ky phân t ́ ̀ ̀ ử nao trong dai t ̀ ̉ ư 5 – 15 keV se co l ̀ ̃ ́ ợi cua viêc kich thich b ̉ ̣ ́ ́ ởi ca cac đ ̉ ́ ường đăc tr ̣ ưng tai vach K cua Ag va b ̣ ̣ ̉ ̀ ưc xa ham. Tuy nhiên vân tôn tai nh ́ ̣ ̃ ̃ ̀ ̣ ững bât l ́ ợi cua nên phông tan xa co nguôn gôc t ̉ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ ừ bướu cua b ̉ ưc xa ham. V ́ ̣ ̃ ơi bô loc Ag đăt ́ ̣ ̣ ̣ bên trong (đường cong 2) nhưng đăc tr ̃ ̣ ưng vach L cua Ag đ ̣ ̉ ược hâp thu hoan toan va ́ ̣ ̀ ̀ ̀ nhưng b ̃ ươu cua b ́ ̉ ưc xa ham đ ́ ̣ ̃ ược giam xuông tai môt đuôi năng l ̉ ́ ̣ ̣ ượng thâp trên cac ́ ́ đường đăc tr ̣ ưng K cua Ag. Kêt qua la ti sô hiêu suât kich thich cao P/B đôi v ̉ ́ ̉ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ́ ́ ́ ới những vach năng l ̣ ượng trong dai 4 – 12 keV. S ̉ ử dung cac bô loc Ag day h ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ơn (đường cong 3) lam giam h ̀ ̉ ơn cac b ́ ưc xa ham d ́ ̣ ̃ ư dươi vach K cua Ag va cung câp nh ́ ̣ ̉ ̀ ́ ững bưc xa đ ́ ̣ ơn săc gia ma ti sô hiêu suât P/B đôi v ́ ̉ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ́ ới những vach trong dai năng l ̣ ̉ ượng từ 5 – 15 keV Nhưng bô loc manh kich thich vach K cua Ag cung câp đô nhay tôt va giam nên phông, ̃ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ̉ ̀ ro rêt la đinh tan xa Conpton la tôt đôi v ̃ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̀ ́ ́ ới viêc phân tich nh ̣ ́ ững nguyên tô vêt n ́ ́ ơi mà phai hiêu chinh nên d ̉ ̣ ̉ ̀ ựa trên nên tan xa Compton. T ̀ ́ ̣ ương tự cung co thê noi răng đôi v ̃ ́ ̉ ́ ̀ ́ ới anode nhưng vât liêu bô loc cua Mo, Rh va Pd ma con cung câp nh ̃ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ̀ ́ ững vach K đăc tr ̣ ̣ ưng trong vung quan trong cua phô. Môt vi du cu thê vê viêc l ̀ ̣ ̉ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ựa chon tôi ̣ ́ ưu ông tia X kich ́ ́ thich co thê đ ́ ́ ̉ ược tim thây trong cac nghiên c ̀ ́ ́ ứu cua Potts va công s ̉ ̀ ̣ ự (1986). Trong nhưng nghiên c ̃ ưu môt ông tia X cua Co va môt bô loc s ́ ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ̣ ̣ ơ câp kim loai đ ́ ̣ ực sử dung đê ̣ ̉ loai bo cach vach K ̣ ̉ ́ ̣ cua Co ma nêu không đ ̉ ̀ ́ ược kich thich manh Fe th ́ ́ ̣ ương chiêm ̀ ́ ưu thê trong phep phân tich đia chât ́ ́ ́ ̣ ́ Hầu hết các hệ thống EDXRF hiện đại cung cấp khả năng sử dụng nhiều hơn một tập hợp các điều kiện cho mỗi phep phân tích. Tuy thc vao nhu câu phân tich thê ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ́ kV va bô loc đ ̀ ̣ ̣ ược lựa chon đê tôi ̣ ̉ ́ ưu hoa nh ́ ưng phân quan trong cua phô va d ̃ ̀ ̣ ̉ ̉ ̀ ữ liêu t ̣ ư ̀ phô đê cung câp cac gia tri P/B tôt nhât. Đê thiêt lâp điêu kiên tôi ̉ ̉ ́ ́ ́ ̣ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ưu va s ̀ ử dung th ̣ ời gian phân tich tôt nhât thi cach tôt nhât la l ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ựa chon môt mâu điên hinh va đo đac v ̣ ̣ ̃ ̉ ̀ ̀ ̣ ới cac điêu ́ ̀ kiên khac nhau, S ̣ ́ dụng các tiêu chí như giới hạn phát hiện để quyết định các điều kiện tối ưu cho các vấn đề phân tích cần thiết,. Thơng thường, các khuyến cao c ́ ủa nhà sản xuất thiêt bi có th ́ ̣ ể được dùng như là điểm khởi đầu cho viêc nghiên c ̣ ưu ́ C Kich thich bia th ́ ́ ứ câp ́ Hinh hoc c ̀ ̣ ơ ban cua kich thich bia th ̉ ̉ ́ ́ ứ câp thê hiên trong hinh 2. S ́ ̉ ̣ ̀ ử dung chê đô kich ̣ ́ ̣ ́ thich nay cho phep phân tich phô EDXRF đa đ ́ ̀ ́ ́ ̉ ̃ ược mô ta đâu tiên b ̉ ̀ ởi Jaklevic va công ̀ ̣ sự (1972) ngươi đa đ ̀ ̃ ưa vao bên trong môt bia th ̀ ̣ ứ câp nho, công suât tia X thâp. Ti sô ́ ̉ ́ ́ ̉ ́ P/B ma đ ̀ ược bao cao la đang khuyên khich va sau đo Porter (1973) đa mô ta công viêc ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ̃ ̉ ̣ đâu tiên ma trong đó bia th ̀ ̀ ứ cấp nằm ở bên ngồi ống tia X. Nhưng b ̃ ưc xa s ́ ̣ ơ câp t ́ ư ̀ ông tia X va cham v ́ ̣ ơi bia th ́ ư câp sau đo phat ra b ́ ́ ́ ́ ưc xa đăc tr ́ ̣ ̣ ưng va tao ra môt vai b ̀ ̣ ̣ ̀ ưć xa ham. Cac b ̣ ̃ ́ ưc xa phat ra la gia đ ́ ̣ ́ ̀ ̉ ơn săc va co m ́ ̀ ́ ưc đô cao h ́ ̣ ơn như trong trương h ̀ ợp kich thich tr ́ ́ ực tiêp cua RMF v ́ ̉ ơi bô loc cua bia th ́ ̣ ̣ ̉ ứ câp va mâu. Bô loc la nh ́ ̀ ̃ ̣ ̣ ̀ ững vât liêu ̣ ̣ bia va th ̀ ương đ ̀ ược sử dung v ̣ ơi nh ́ ưng bia co Z cao (vi du Mo, Ag va Gd). V ̃ ́ ́ ̣ ̀ ơí viêc tăng khoang cach gi ̣ ̉ ́ ưa nh ̃ ưng m ̃ ưc kich thich thi viêc thiêu văng cua b ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ức xa ham ̣ ̃ năng lượng thâp h ́ ơn mưc kich thich la kêt qua cua viêc giam đô nhay. Viêc d ́ ́ ́ ̀ ́ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ự trữ môṭ sô bia th ́ ứ câp v ́ ới nhưng bô loc kêt h ̃ ̣ ̣ ́ ợp thường được lựa chon môt cach t ̣ ̣ ́ ự đông cung ̣ câp môt dai gian đoan va hep ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ở trang thai kich thich ̣ ́ ́ ́ Viêc săp xêp nay co thê thuân tiên trong viêc cung câp t ̣ ́ ́ ̀ ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ương đương sô tia X truyên qua ́ ̀ bia vơi môi cac vât liêu khac nhau. Đê tao ra b ́ ̃ ́ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ưc xa đăc tr ́ ̣ ̣ ưng từ bia thứ câp thi thê kV ́ ̀ ́ cua ông nên t ̉ ́ ư 23 lân so v ̀ ̀ ới năng lượng cua mep K cua nguyên tô t ̉ ́ ̉ ́ ừ bia thứ câp tao ra ́ ̣ Nhưng vach K đ ̃ ̣ ược sử dụng vì chúng cung cấp năng suất huỳnh quang cao nhất, điều đó có nghĩa là tổn thất thấp hơn so với hàng loạt vach khác. Nh ̣ ưng bia th ̃ ứ cấp điển hình là giảm dần năng lượng phát xạ vach K: Gd, Sn, Ag, Mo, Ge, Cu, Fe, Ti, và Al ̣ Việc tối ưu hóa thê kV c ́ ủa ơng tia X, bia th ́ ư câp va b ́ ́ ̀ ộ lọc đã được mô tả bởi Spatz và Lieser (1979) Lượng huỳnh quang giảm khi số lượng bia nguyên tử giảm và hiệu suât tao ra ́ ̣ tia X giảm nhanh dưới Ti. Kết quả của việc này là các nguyên tố nhẹ hơn Si với K không được kich thich tôt b ́ ́ ́ ởi các bia thứ câp và có vài y ́ ếu tố phù hợp để cung cấp cho các bia tai vach K trong vungquan tr ̣ ̣ ̀ ọng này. Một cách tiếp cận là sử dụng một thế kV giảm và một bia tán xa mà phân tán các dòng ̣ ống tia X và bức xạ hãm, trong đó, đã được nhìn thấy sự kích thích trực tiếp, có hiệu quả trong khu vực năng lượng này. Một khối polymer ổn định cung cấp một bia phù hợp với sự sắp xếp này, mặc dù hiệu quả tổng thể là thấp hơn nhiều so với sự kích thích trực tiếp. Có hai sự sắp xếp khác mà loại bỏ hạn chế này. Việc đầu tiên là sử dụng một ống tia X thư câp có hình ́ ́ học dự phong tr ̀ ực tiếp, và trực tiêp kich thi1hc phin loc. Viêc s ́ ́ ̣ ̣ ắp xếp như vậy se thêm ̃ chi phí và phức tạp đáng kể nhưng khơng cung cấp hiệu suất tối ưu. Nó có thể cho cả hai ống để được chạy từ cùng một nguồn cung cấp điện ap cao. Ph ́ ương pháp thứ hai là cung cấp mơt c ̣ chê tái đ ́ ịnh vị ống tia X mà nó có thể được vận hành, hoặc mục tiêu thứ yếu hoặc trong chế độ lọc trực tiếp và trực tiếp. Việc lặp lại vị trí của sự sắp xếp cơ khí cần phải được chinh xac n ́ ́ ếu phương pháp này được thơng qua. Sự phức tạp cơ khí, tất yếu là thêm chi phí và một vài khả năng để thiếu tin cậy, đã khơng ngừng tiếp cận này từ được sử dụng trong q khứ với một số thành cơng trong một sớ thiêt bi th ́ ̣ ương mại có sẵn. Một nhược điểm của phương pháp này là thời gian cần thiết cho việc chuyển đổi cơ học, mà có thể là một hình phạt nặng nếu một số các vụ mua lại được u cầu cho một phân tích đầy đủ mà thường là trường hợp. Một nhược điểm của phương pháp này là thời gian đó là cần thiết cho việc chuyển đổi cơ học, mà có thể là một sự bât l ́ ợi nếu một số các viêc thu nh ̣ ận được u cầu cho một phân tích đầy đủ mà thường là trường hợp như nay. G ̀ ần đây, một cái gọi là hinh hoc goc rông ̀ ̣ ́ ̣ (Wide Angle Geometry ) đã được mơ tả bởi Yokhin (2000), trong đó một ống tia X duy nhất được sử dụng để cung cấp trực tiếp khơng lọc hoặc lọc và bia kích thích thứ câp ́ Sự sắp xếp này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng chùm tia X hình nón rộng từ ống tia x đặc biệt và một ơng phân ph ́ ối tia X riêng Việc giảm hiệu st kích thích t ́ ổng thể khi sử dụng các mục tiêu thứ cấp thường được bù đắp bằng cách tăng cương đơ ̀ ̣ ống tia X. Một ống cung cấp gần khớp nối hình học và năng lượng trong khoảng 100 đến 400W thường được sử dụng để bù đắp hiệu st t ́ ổng thể thấp của kích thích. Để kích thích hiệu stcác dòng Gd tai vach ́ ̣ ̣ K, nó là thích hợp hơn để sử dụng một ống tia X có khả năng đang được vận hành tại K điển hình, K song lâp. nh ̣ ưng việc tách đỉnh cao là q nhỏ so với vach K trong ̣ vùng quang phổ mà chúng xảy ra. Ngồi ra, tỷ lệ vach t ̣ ương đối là khơng giống như đối với một loạt vach K đ ̣ ặc trưng năng lượng này. Do đó, đỉnh tơng d ̉ ương nh ̀ ư khơng có khả năng xác định chính xác như các yếu tố, nhưng chung có th ́ ể gây can tr ̉ ở với vach quan tr ̣ ọng trong một phân tích nao đo. Đi ̀ ́ ều này đặc biệt đúng trong một số phân tích mơi trường, (ví dụ, nơi nồng độ cao của Fe dẫn đến cường độ vach ̣ FeK). Điều này sẽ dẫn đến đỉnh tơng FeK trong vung c ̉ ̀ ủa các vach K c ̣ ủa Se và Br và dòng L của ngun tố nặng độc hại như Hg, Tl, va Pb. ̀ Một số gói phần mềm xử lý phổ có thể hiêu chinh chính xác đ ̣ ̉ ỉnh tơng và c ̉ ần được sử dụng để giam thiêu sai sơ ti ̉ ̉ ́ ềm ẩn trong phân tích (Xem Chương 4). Nếu nó được tìm thấy rằng các đặc tính như vậy là khơng có sẵn, sau đó giảm tốc độ đếm sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của các đỉnh tơng. Đ ̉ ể khơng bị mất hiệu suất phân tích, lựa chọn các điều kiện kích thích khác (ví dụ, sử dụng một bộ lọc tia hấp thụ nhiều hơn) sẽ '' tai cân băng '' ph ́ ̀ ổco l ́ ợi chocác đỉnh tông ̉ năng lượng cao hơn và giảm thiểu sự can thiệp Đinh nhiêu ̉ ̃ Bất cứ khi nào một mẫu tinh thể được đo trong một khơi ph ́ ổ kế EDXRF, có khả năng rằng các điều kiện nhiêu xa Bragg s ̃ ̣ ẽ được đáp ứng. Điều này càng trầm trọng hơn bởi loại hình học khác nhau của cương đơ va chùm tia phát hi ̀ ̣ ̀ ện và sự đa dạng của các điều kiện kích thích có sẵn. Các trường hợp tồi tệ nhất là nơi mà bức xạ sơ câp khơng ́ lọc được sử dụng, như là có thì nhiều năng lượng và góc làm tăng xác suất đáp ứng các điều kiện Bragg cho một thành phần tinh thể trong mẫu. Các đơn sắc thi kich thich ̀ ́ ́ chum, càng ít kh ̀ ả năng nó là điều kiện Bragg sẽ được đáp ứng. Hình 16 cho thấy các đỉnh nhiễu xạ thu được từ một viên axit boric mà đa đ ̃ ược kich thich v ́ ́ ới một ống tia X bạc hoạt động tai 5 kV khơng có b ̣ ộ lọc sơ câp va trong mơt hinh hoc xâp xi 90 ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ ̉ o Phổ được phủ lên bằng một từ một viên lưu huỳnh đo theo cung môt điêu kiên ̀ ̣ ̀ ̣ như nhau. Có thể thấy rằng các đỉnh nhiễu xạ là rộng hơn so với một chi cac vach K ̃ ́ ̣ ở năng lượng đó và phân keo dai ̀ ́ ̀ ở năng lượng thấp là rõ rệt hơn. Có một số khả năng cung nh ̃ ận dạng sai, nhưng vấn đề rất có nhiêu kha năng phát sinh trong b ̀ ̉ ất kỳ quá trinh x ̀ ử ly ph ́ ổ không thiết lập để lấy sô đêm c ́ ́ ủa đỉnh này. Trong những trường hợp tấm silicon, nơi các tâm tinh th ́ ể được định hướng cao, mẫu có thể nghiêng hoặc xoay để giảm thiểu các đỉnh nhiễu xạ thường sắc nhọn có thể được quan sát thấy. Ngồi ra, sử dụng có hiệu quả có thể được làm bằng chuẩn trực để hạn chế chặt chẽ hơn các góc độ mà có thể đáp ứng các điều kiện Bragg hoặc các điều kiện kích thích thay thế, trong đó thay đổi hoặc làm giảm năng lượng vụ việc có sẵn cho sự nhiễu xạ Hình 17 cho thấy một sự so sánh của phổ chụp từ cùng hai mẫu trong điều kiện kích thích khác nhau Việc tăng thê kV và s ́ ử dụng một bộ lọc hấp thụ hồn tồn thay đổi sự phân bố năng lượng của quang phổ kích thích và loại bỏ các đỉnh nhiễu xạ. Thiêt lâp th ́ ̣ ứ hai là các điều kiện đặc biệt hiệu quả đối với nhưng vach trong ph ̃ ̣ ần này của quang phổ và loại bỏ hiệu quả các vấn đề từ đỉnh nhiễu xạ. Khi một đỉnh nhiễu xạ được xác định là gây ra một vấn đề, một sự thay đổi của điều kiện kích thích thường là biện pháp tốt nhất để áp dụng. Việc sử dụng các kích thích đơn sắc hoặc phân cực hoặc các mục tiêu thứ cấp trong hình học Descartes cũng sẽ loại bỏ cac đ ́ ỉnh nhiễu xạ Đinh nhiêm bân t ̉ ̃ ̉ ư hê thông ̀ ̣ ́ Cân thân sàng l ̉ ̣ ọc cẩn tât c ́ ả các thành phần trong khôi phô k ́ ̉ ế EDXRF là cần thiết để loại bỏ đỉnh giả trong phep đo ph ́ ổ. Mỗi nhà thiết kế phổ kế sẽ áp dụng phương pháp tiếp cận và các vật liệu khác nhau cho mục đích này, do đó có một loạt các đỉnh gây ơ nhiễm phổ tiềm năng. Thiết kế cẩn thận sẽ loại bỏ chúng, mặc dù trong một số trường hợp, việc sử dụng một sự điều chỉnh trống đơn giản có thể được u cầu trong một số phep phân tích v ́ ết Cac thanh phân cua Detector có th ́ ̀ ̀ ̉ ể là một ngun nhân gây ra một số đỉnh của hệ thống. Cửa sổ Beryllium thường chứa một số ngun tố vi lượng đó, trong trường hợp như XRF, có thể được nhìn thấy trong phổ trống. Việc sử dụng các cửa sổ berili dày lam gia tăng v ̀ ấn đề này, nhưng độ dày cửa sổ thường được sử dụng (850 m) nên không gây ra vấn đề thực tế. Si nội bộ huỳnh quang đỉnh cao và mep h ́ ấp thụ la nguyên ̀ nhân gây ra bởi các lớp chết ma không anh h ̀ ̀ ưởng nhiêu trong th ̀ ực tế và cần phai r ̉ ất cẩn thận với điều kiện đặc biệt nếu muốn được nhìn thấy chung ́ F Hiêu suât Detector va c ̣ ́ ̀ ửa sô lôi vao ̉ ́ ̀ Một trong những lợi thế quan trọng của phổ kê bán d ́ ẫn là hiệu quả tuyệt đối mà huỳnh quang tia X được phát hiện và đo được năng lượng của chung. Đây là k ́ ết quả của hiệu quả hấp thụ quang điện nôi tai cao cho các v ̣ ̣ ật liệu bán dẫn trong dai năng ̉ lượng tia X và từ góc khối lớn đạt được trong hình học EDXRF điển hình. Góc rắn được xác định bằng diện tích của detector và khoảng cách từ mâu đêm detector và thay ̃ ́ đổi theo thiết kế của hệ thống. Diên tich thơng th ̣ ́ ương là 1080 mm ̀ đơi v ́ ới detector Si (Li). Mặc dù thêm góc rắn la thu ̀ ận lợi cho nhiều ứng dụng, người ta phải nhận ra rằng thêm kết hợp với tăng diên tich vung hoat detector se tăng nhiêu điên t ̣ ́ ̀ ̣ ̃ ̃ ̣ ử của hệ thống. Điều này dân đên tăng đ ̃ ́ ộ phân giải năng lượng của hệ thống Hiệu suât nôi tai c ́ ̣ ̣ ủa các thiết bị bán dẫn có thể được xấp xỉ bằng một mơ hình đơn giản, trong đó xác suất phát hiện cương đơ tia X trên detector đ ̀ ̣ ược giả định là xác suất của sự hấp thụ quang điện trong thê tich vung nhay. Đi ̉ ́ ̀ ̣ ều này có thể được thể hiện như sau: Trong đo ́ (E) la năng l ̀ ượng phu thuôc hiêu suât nôi tai cua detector, ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ t la đô day cua ̀ ̣ ̀ ̉ bât ky l ́ ̀ ơp hâp thu gi ́ ́ ̣ ữa mâu va detector, ̃ ̀ = (E) la hê sô hâp thu khôi cua l ̀ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̉ ơp hâp thu, ́ ́ ̣ d la bê day cua detector, ̀ ̀ ̀ ̉ = (E) la hê sô hâp thu quang điên đôi v ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ́ ới vât liêu detector ̣ ̣ Hinh 18 chi ra s ̀ ̉ ơ đô cua ph ̀ ̉ ương trinh trên đôi v ̀ ́ ới trương h ̀ ợp detector Si(Li) co đô day ́ ̣ ̉ 3mm va 5mm ̀ Hiệu suât nghèo ́ năng lượng thấp được giả định được xác định bởi sự hấp thu kết hợp của cửa sổ vào berili 25mm và một căp khi vao 2cm gi ̣ ́ ̀ ữa mẫu và detector Năng lượng đăc tr ̣ ưng phat ra t ́ ừ vach K đôi v ̣ ́ ới môt vai nguyên tô cũng đ ̣ ̀ ́ ược hiển thị Sơ đô chi ra hiêu suât nôi tai cua cac detector trên m ̀ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ột phạm vi rộng của năng lượng tia X. Các detector Ge co hiêu suât cao h ́ ̣ ́ ơn nhiều so với cac detector Si vì s ́ ố lượng ngun tử Z cao hơn và tiêt diên t ́ ̣ ương tac quang điên l ́ ̣ ớn hơn Các mơ hình đơn giản cho một hình ảnh bán định lượng của các hành vi hiệu suât́ của phổ kế bán dẫn. Tuy nhiên, một số yếu tố khác phải được xem xét hiệu chuẩn định lượng của một phổ kê hu ́ ỳnh quang. Khái niệm về một cửa sổ cửa mỏng hoặc hấp thụ hoặc truyền cương đơ tia X khơng mơ t ̀ ̣ ả các trường hợp trong đó các điện tử thứ cấp, hoặc quang điện hoặc electron Auger, được thoat ra vào thê tich vung nhay l ́ ̉ ́ ̀ ̣ ớp cửa sổ. Tương tự như vậy, các nghiên cứu chi tiết về hiệu suất năng lượng thấp đã chỉ ra sự hiện diện của một lớp hấp thụ trên bề mặt của cả hai thiết bị Si và Ge liên quan với lớp bề mặt của vật liệu bán dẫn của chính nó. Lớp này bao gồm một liên hệ kim loại bốc hơi được sử dụng để tạo thành hàng rào chấn chỉnh Schottky và một lớp mỏng trên bề mặt (lớp chết) của vật liệu bán dẫn khơng hoạt động mà từ đó hat tich ̣ ́ điên hơng thê thu thâp. Đ ̣ ̉ ̣ ộ dày của kim loai bơc h ̣ ́ ơi, thường la Au, ó th ̀ ể được xác định bằng cách đo trực tiếp trong q trình sản xuất và thường là trong khoảng 10 nm Sự tac đông cua'' l ́ ̣ ̉ ớp chết '' cua v ̉ ật liệu bán dẫn là một tham số phức tạp để xác định Nghiên cứu thực nghiệm đã cố gắng để đo sự hấp thụ vốn có trong các lớp bề mặt chất bán dẫn. Những nghiên cứu này đã chứng minh rằng độ dày hiệu quả được xác định chủ yếu bởi chiều dài sự hấp thụ các photon năng lượng thấp và các đặc điểm giao thơng vận tải chịu trách nhiệm về các sản phẩm liên quan ion hóa. Trong mơ hình đơn giản nhất, có sự cạnh tranh từ các tỷ lệ khuếch tán của phân phối lỗ electron, So với độ dốc của các lĩnh vực ứng dụng. Đối với khoảng cách gần tiếp xúc nhập cảnh, một phần của chi phí có thể khuếch tán vào các liên lạc và bị mất cho các tín hiệu trước khi điện trường có thể qt nó vào điện cực đối lập. Điều này làm mất phí có thể được hiểu như một hiệu quả '' cửa sổ '' độ dày 0,2 mm thường silicon tương đương. Ngồi ra, danh bạ bốc hơi mỏng được lắng đọng trên bề mặt mục mà có thể hấp thụ cố photon năng lượng thấp. Thí nghiệm chi tiết đã chỉ ra rằng hiệu suât thu ́ gop điên tich cho các s ́ ̣ ́ ự kiện gần bề mặt phụ thuộc một cách phức tạp về tính chất vận chuyển tia X và điên tich năng l ̣ ́ ượng thấp (Llacer et al, 1977;. Goulding, 1977) Như một hệ quả của những tác động liên quan đến cửa sổ nhậphiệu st đ ́ ối với các photon năng lượng thấp có thể được giảm. Các sự kiện bị mất từ quang đỉnh sau đó có thể xuất hiện trong một nền liên tục dưới mức đỉnh tồn năng lượng, nơi chúng làm giảm năng phát hiện và can thiệp vào phân tích quang phổ. Tương tự như vậy, các electron thứ cấp hay photon có nguồn gốc từ các sự kiện hấp thụ quang điện xảy ra ban đầu trong khối lượng hoạt động có thể trốn thốt. Điều này dẫn đến một xung phí thu được của việc giảm biên độ. Một biểu hiện dễ dàng quan sát liên quan đến việc quan sát các đỉnh núi rời rạc trong quang phổ. các q trình liên tục thua lỗ liên quan đến thốt electron cũng có thể xảy ra, mặc dù xác suất là nhỏ. Những cơ chế liên quan đến giảm biên độ cho một sự kiện nhất định có thể làm giảm hiệu st quang điên so ́ ̣ với các mơ hình đơn giản mơ tả. Đã có nghiên cứu trong đó hiệu st c ́ ủa Si (Li) và Ge đã được đo cẩn thận sử dụng các nguồn hiệu chuẩn của tia X bắc qua khu vực năng lượng quan tâm (Cohen, 1980; Szoghy et al, 1981;. Campbell và McGhee, 1986) . Những nghiên cưu nay ch ́ ̀ ỉ ra rằng hiệu quả quang điên nơi tai t ̣ ̣ ̣ ối đa là giảm một vài phần trăm so với các đường cong thể hiện trong hình 18 và cao hơn với năng lượng trên cắt hơn tính tốn. Những kết quả này chứng minh tính hợp lệ tổng thể của mơ hình hấp thụ quang điện đơn giản nhưng thể hiện những hạn chế nếu kết quả chính xác được u cầu. Đối với các ứng dụng trong phòng thí nghiệm của EDXRF, nó khơng phải là cần thiết để xác định một cách rõ ràng các chức năng hiệu st quang đi ́ ện vì nó được bao gồm trong các yếu tố hiệu chuẩn chung của các thiêt bi. Trong m ́ ̣ ọi trường hợp, hiêu suât n ̣ ́ ội của detector được xác định bởi các nha thi ̀ ết kế và sản xuất detector và điều này là ngồi sự kiểm sốt của hầu hết người dùng. Đường cong hiệu st th ́ ể hiện trong hình 18 cho thấy rằng đối với các phép đo EDXRF thơng thường, sự hấp thu của huỳnh quang tia X trong khơng khí và trong cửa sổ Berili nhập giới hạn phạm vi năng lượng tiếp cận với các photon lớn hơn khoảng 2 keV. Các tơn thât h ̉ ́ ấp thụ trong khơng khí có thể được giảm đáng kể bằng cách thực hiên vi ̣ ệc sử dụng một máy hút chân khơng hoặc khi Heli. M ́ ột đường chân khơng là thich h ́ ợp đê truy ̉ ền tia X cao hơn, và nếu heli được sử dụng, cửa sổ cửa berili phải có khả năng loại bỏ rò rỉ vào bơ điêu nhiêt v ̣ ̀ ̣ ới tổn thất tiếp theo của chân khơng của nó. cửa sổ berili tráng được sử dụng phổ biến hiện nay để giảm thiểu rò rỉ heli vào bợ điêu nhiêt ̀ ̣ Sự cần thiết của một cửa sổ berili để duy trì tính tồn vẹn chân khơng giữa bơ điêu ̣ ̀ nhiêt và áp su ̣ ất khí quyển khơng phải là một hạn chế nghiêm trọng đối với hầu hết các phep phân tích. Tuy nhiên, có nh ́ ững ứng dụng, trong đó phát hiện các tia X có năng lượng dưới 1 keV (ví dụ, cho F) trở nên cần thiết. Các giới hạn phát hiện tương đối cao bằng hệ thống EDXRF vì độ phân giải năng lượng kém (so với EDXRF) kết hợp với sự hấp thụ của các cửa sổ berili thường làm EDXRF lựa chọn thứ hai cho những dòng tia X năng lượng rất thấp. Một cửa sổ dày berili 8mm thường được sử dụng để phân tích yếu tố rất nhẹ, mặc dù cửa sổ mỏng như 5mm đã được sử dụng. Việc sử dụng các cửa sổ rất mỏng có thể dẫn đến gia tăng mối lo ngại cho tính tồn vẹn heli và chi phí thiết bị Cường độ cao cửa sổ mỏng được làm từ các thành phần thấp ngun tử số đó là có khả năng chịu 1 atm khác biệt đủ áp suất đã trở thành thương mại có sẵn trong thập kỷ qua. Chúng bao gồm những bộ phim tự hỗ trợ 0,5mm kim cương đa tinh thể và các cửa sổ 0,25mm gồm một hơi lắng đọng vật chất vơ định hình bao gồm 90% boron trọng lượng với nitơ và oxy cho phần còn lại. Những cửa sổ trưng bày truyền tia X đáng kể đối với các photon cũng dưới 1 keV và đã tìm thấy sử dụng rộng rãi trong pheṕ vi phân tich tia X ́ G Phơng cua Detector ̉ Hiệu ứng liên quan đến việc thu một phần của tín hiệu quang điện của detector có một tác động nhỏ đối với hiệu st c ́ ủa nó. Tuy nhiên, các q trình tich luy điên tich khơng ́ ̃ ̣ ́ đầy đủ có thể có hậu quả là nghiêm trọng hơn cho hiệu st phân tích thơng qua ́ ảnh hưởng của chung trên n ́ ền phổ phơng. Hiệu quả của việc tich luy điên tich khơng hồn ́ ̃ ̣ ́ tồn của những sự kiện này là để tao ra đi ̣ phía năng lượng thấp của một đinh ̉ Ngồi ra, nó tạo ra một sự liên tục của các sự kiện xuất hiện như là một kệ phía năng lượng thấp của đinh chính trong ph ̉ ổ. Phơng đi và thềm can thiệp vào việc đo đạc năng lượng thấp hơn huỳnh quang tia X và là một yếu tố quan trọng trong việc đạt được giới hạn phát hiện thấp nhất cho việc xác định số lượng vết ở phía năng lượng thấp của đinh ̉ Nghiên cứu thiết kế để giảm nền phơng đã chỉ ra rằng ngồi các q trình mất tia X và năng lượng electron, một nền tảng quan trọng hơn kết quả từ tich luy điên tich ́ ̃ ̣ ́ chưa đầy đủ từ thê tich nhay cua detector th ̉ ́ ̣ ̉ ường là đóng góp chi phối (Goulding et al, 1972;. Jaklevic và Goulding, 1972). Q trình này là một tạo tác của các hoạt động vân ̣ hanh detector, trong đó tâp h ̀ ̣ ợp nhưng hat tich điên t ̃ ̣ ́ ̣ ự do từ giảm thể tích bị ức chế do đồng đều khơng trong điện trường. Những đồng đều phi thường được kết hợp với hiệu ứng cạnh ở ngoại vi của detector hình trụ. Cac nên phơng cua tâp h ́ ̀ ̉ ̣ ợp hat tich điên ̣ ́ ̣ dở dang có thể được giảm bằng cách chn tr ̉ ực bên ngồi mà ngăn chặn cương đơ ̀ ̣ bức xạ tới từ tương tác ở ngoại vi của detector hoặc do chuẩn trực điện tử nội bộ gây ra bởi việc sử dụng một cấu trúc vòng bảo vệ (Goulding et al., 1972). Các đi keo dai ́ ̀ có thể được cải thiện bằng cách tăng thê hiêu detector, nh ́ ̣ ưng đây khơng phải là một lựa chọn có sẵn cho đa số người dùng. Đã có rất nhiều nghiên cưuvê đ ́ ̀ ặc trưng hình dạng dòng detector và các anh h ̉ ưởng trên nên phơng và phân đi keo dai c ̀ ̀ ́ ̀ ủa tâp h ̣ ợp điên tich (Campbell và Wang, 1991;. Campbell et al, 1997; Heckel và Scholz, 1987; Lepy ̣ ́ et al., 1997). Những nghiên cứu này đã dẫn đến một sự hiểu biết nhiều hơn về quá trình tham gia và qua trinh lam kh ́ ̀ ̀ ơp đinh phù h ́ ̉ ợp mà có thể mất sơ đêm cua chung ́ ́ ̉ ́ Tuy nhiên, những cải tiến trong nền phơng chỉ có thể đạt được thơng qua những cải tiến trong thiết kế và sản xuất detector Tỷ sơ / B c ́ ủa một detector là một tiêu chuẩn đanh gia chât l ́ ́ ́ ượng đo đac. Các ̣ phép đo được thực hiện bằng cách sử dụng nguồn đồng vị phóng xạ 55Fe để đảm bảo rằng khơng có sự đóng góp khác vao n ̀ ền phơng. Các phép đo khơng thể được thực hiện bằng cách sử dung ơng tia X kich thich, vì nó là vơ cùng khó khăn đ ̣ ́ ́ ́ ể loại bỏ các bức xạ hãm liên tục còn lại. Các đỉnh được lấy từ các kênh cương đơ l ̀ ̣ ớn đỉnh MnK và nền phơng được thực hiện lây là c ́ ường độ trung bình trong các kênh 0,91,1 keV. Mơt detector Si (Li) ch ̣ ất lượng cao sẽ cung cấp một tỷ lệ P / B vượt q 10.000: 1 và giam thiêu phân đi keo ̉ ̉ ̀ ́ ở dai năng l ̉ ượng thấp IV A DETECTOR BAN DÂN ́ ̃ Nhưng ngn nhiêu điên t ̃ ̀ ̀ ̣ ử: Sự đóng góp vao đ ̀ ộ phân giải liên quan đến nhiêu đi ̃ ện tử ( Eelec) là kết quả của những biến động ngẫu nhiên từ nhiêt đ ̣ ược tạo ra từ dong ro trong detector và trong ̀ ̀ trang thai đâu tiên c ̣ ́ ̀ ủa các thành phần khuếch đại. Mặc dù các q trình này thực chất đến q trình đo lường tổng thể, có những phương pháp để hạn chế các tác động về đơ phân giai cau hê thơng. Hình 19 là m ̣ ̉ ̉ ̣ ́ ột sơ đồ khơi c ́ ủa một hệ thống xử lý xung điển hình được sử dụng trong một detector bán dẫn tia X. Việc xử lý xung có thể được phân chia giữa hat tich điên thu thâp di ̣ ́ ̣ ̣ ễn ra trong tiên khuêch đai, và khu ̀ ́ ̣ ếch đại điện áp và xung định hình, xảy ra trong bộ khuếch đại chính (bộ xử lý xung) Chức năng của tiên khch đai nh ̀ ́ ̣ ạy điên tich và trang thai khu ̣ ́ ̣ ́ ếch đại tiếp theo là chuyển đổi xung điên tich tích h ̣ ́ ợp, được tao ra b ̣ ởi tập hợp các quang điên ion hóa, ̣ với một xung điện áp có thể được đo và được lưu trữ trong các máy phân tích biên đợ đa kênh (MCA). Giai đoạn đầu tiên của q trình này xảy ra trong FET, được gắn vào phía sau của tinh thể detector. Phương pháp phục hồi điên tich đ ̣ ́ ược sử dụng cho FET có ảnh hưởng cơ bản về nhiêu đi ̃ ện tử của hệ thống phát hiện tổng thể và đặc biệt quan trọng. Nhưng đâu đo tr ̃ ̀ ̀ ước đây sử dụng xung khôi phục điên tich quang hoc, ̣ ́ ̣ nhưng hệ thống mới hơn sau nay s ̀ ử dụng các thiết bị trạng thái rắn tích hợp kết hợp FETs để giảm thiểu nhiêu đi ̃ ện tử (Statham và Nashashibi, 1988;. Lund et al, 1995, Lund et al., 1996). Tuy nhiên, việc xử lý xung cũng phải đạt được một mục tiêu rất quan trọng của khuếch đại các tín hiệu yếu điên tich đ ̣ ́ ến một mức độ đo lường trong khi lược bo dao đ ̉ ộng ngẫu nhiên trong biên độ tín hiệu được tao ra b ̣ ởi nhiêu nhi ̃ ệt Điều này đạt được bằng cách tạo ra một hình dạng xung được xác định một cách cẩn thận trong các bộ khuếch đại chính, trong đó hạn chế các thành phần tần số Fourier của tín hiệu cuối cùng trong một cách mà những đóng góp tín hiệu được nhấn mạnh tương đối so với các biến động nhiêu ̃ Nhưng may tao xung thơng th ̃ ́ ̣ ường biến nhất được sử dụng trong quang phổ bán dẫn hiện đại tạo ra các xung đầu ra đó là Gaussian, hình tam giác, hoặc đỉnh hình (Fairstein và Hahn, 1965;. Kandiah et al, 1972;. Landis et al, 1982). M ỗi đinh có kh ̉ ả năng đạt được độ phân giải năng lượng đơi v ́ ơi phep phân tích EDXRF; s ́ ́ ự khác biệt chủ yếu là do khoảng thời gian hiệu dung c ̣ ần thiết để xử lý một xung. Bởi vì biên độ tương đối của sự đóng góp nhiêu là m ̃ ột ham c ̀ ủa các hằng số thời gian đặc trưng liên quan đến bơ tao xung, s ̣ ̣ ự khác biệt giữa các hình dạng xung trở nên quan trọng cho các ứng dụng, trong đó tơc đơ đ ́ ̣ ếm cao là quan trọng. Một phân tích chi tiết về nhưng anh ̃ ̉ hưởng của các lựa chọn xung định hình khác nhau về hiệu qua ph ̉ ổ kế được trình bày bởi Goulding và Landis (1982). Gần đây hơn, đủ nhanh, bơ biên đơi t ̣ ́ ̉ ương tự sang sớ (ADC) đã trở nên có sẵn và có những kết quả trong sự sẵn có của các bộ vi xử lý xung kỹ thuật số (Warburton et al., 1988). Các thiết bị này có thể thực hiện các bộ lọc giảm nhiêu t ̃ ối ưu kết hợp với tơc đơ đêm cao h ́ ̣ ́ ơn nhiều so với bộ vi xử lý xung tương tự thông thường Như đã chỉ ra bên dưới trong các khoan d ̉ ươi đây, tuy nhiên, nó khơng ph ́ ải là ln ln mong muốn đê vân hanh ̉ ̣ ̀ mưc nhiêu tơi thiêu vì m ́ ̃ ́ ̉ ột thời gian chết không được lớn. Mặc dù công cụ EDXRF được thiết kế với một sự thỏa hiệp phù hợp giữa đô phân giai năng l ̣ ̉ ượng và tốc độ đếm, một sự hiểu biết về những sự đánh đổi thương mại trên một phần của người sử dụng là rất quan trọng để sử dụng tối ưu của thiêt bi. ́ ̣ B Đô phân giai va tôc đô đêm ̣ ̉ ̀ ́ ̣ ́ Tồn tại một lượng lớn tài liệu về bản chất của hệ thống xử lý phát hiện và xung và những bước tiến lớn trong đó đã được thực hiện trong vòng 20 năm qua để cải thiện độ phân giải và tăng tốc độ đếm. Trong nhiều năm, tích hợp đầy đủ các hệ thống phát hiện và thiết bị điện tử nằm trong thiết bị đo đạc có nghĩa rằng sự lựa chọn cá thể và kết hợp bởi người sử dụng detector EDXRF, bộ khuếch đại chính, bơ ADC, và MCA ̣ khơng còn cần thiết. Một khi ứng dụng được xác định, sự lựa chọn của hệ thống sẽ thường xoay quanh hiệu quả phân tích đạt được Người sử dụng thường hay qn một lựa chọn tương đối đơn giản của các thiết lập xử lý tín hiệu đơn gian u câu cung c ̉ ̀ ấp độ phân giải và tốc độ đếm (xem hình. 20). Chỉ có một thiết lập duy nhất la đ ̀ ộ phân giải và tơc đơ đi theo h ́ ̣ ướng ngược lại khi thiết lập này được thay đổi. Trong một hướng khac, hăng sô th ́ ̀ ́ ời gian trong các bộ khuếch đại sẽ tăng lên ma cung c ̀ ấp vao đ ̀ ộ phân giải tốt hơn (FWHM thấp) vơi cai gia ́ ́ ́ la t ̀ ốc độ đếm thấp hơn bên trong bộ nhớ MCA. Ngược lại, độ phân giải làm giảm nhưng tơc đơ đêm tăng lên. M ́ ̣ ́ ột khi hệ thống EDXRF được chọn, kiểm sốt này thực sự là cách duy nhất mà người sử dụng có thể gây ảnh hưởng đến độ phân giải và tơć đơ đêm ̣ ́ Nó là một chút giống như chọn một chiếc xe mà bạn chọn loại xe phù hợp nhất với sử dụng của bạn. Chêc xe mà sau đó có m ́ ột hệ thống lựa chọn hộp số cho phép bạn một số mức độ cân băng trong ki ̀ ểm sốt. Số thấp cho độ chính xác cao nhất trong khả năng thao diễn (tức là, độ phân giải) nhưng tốc độ thấp nhất (tức là, đếm tốc độ) Ngược lại, các bánh răng cao nhất cho một tốc độ cao (tỷ lệ) với cái giá chính xác khả năng cơ động! Đơ phân gi ̣ ải tốt nhất là thu được với tổng tốc độ đêm th ́ ấp nhất, trong khi đó tại, tốc độ đếm cao nhất cung cấp độ phân giải năng lượng xấu nhất. Khi cac đinh ́ ̉ chồng chéo nghiêm trọng thi hiêu qua phep phân tich bi han chê. Trong tr ̀ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ̣ ́ ường hợp này, đó là điển hình cho các ngun tơ nhe, đi ́ ̣ ều kiện kích thích sẽ cần điều chỉnh để tận dụng tốt nhất tốc độ đếm giơi h ́ ạn săn co. Tr ̃ ́ ường hợp tách đỉnh cao là tốt, chẳng hạn trên 15 keV, hoặc nơi khơng có sự chồng chéo nghiêm trọng, chọn tốc độ đếm nhanh nhất. Trong cả hai trường hợp, hiện nay được sử dụng để điều chỉnh cho thời gian chết tơi ́ ưu la (thơng th ̀ ương 50% ) và th ̀ ời gian đo được sử dụng để kiểm sốt đợ chính xác C Chơng châp xung ̀ ̣ Những hạn chế tốc độ đếm kem v ̀ ơi ph ́ ổ kế bán dẫn là một đặc tính vốn có liên quan đến thời gian xử lý xung hữu hạn theo được u cầu bởi thơi gian x ̀ ử ly xung. Khi m ́ ột chuỗi ngẫu nhiên của xung đi tơi trên h ́ ệ thống phát hiện, một số sự kiện không thể được xử lý mà khơng ro rang. Đ ̃ ̀ ể đánh giá tính chất cơ bản của sự hạn chế này và mối quan hệ của nó đến hiệu suất hệ thống, một số khái niệm cơ bản của xử lý xung điện tử phải được xem xét Hình 21 minh họa trình tự thời gian của xung xảy ra ở các giai đoạn khác nhau dây chuyền chế biến xung Vết A cho thấy sản lượng điện tích hợp preamplifier. Các bước vào những thời điểm 1, 2, và 3 thê hiên tich phân cua cac s ̉ ̣ ́ ̉ ́ ự kiện rời rạc. Vết B và C là những kết quả đầu ra của các khuêch đai nhanh (th ́ ̣ ời gian hình thành ngắn) và phân biệt liên quan phục vụ như là một dấu thời gian cho các sự kiện cá nhân. Xung khch đai lơi ra chính đ ́ ̣ ́ ược hiển thị như hình dạng xung Gauss (trong dấu vết D). Đối với mỗi sự kiện, tơng th ̉ ời gian xử lý xung (bỏ tương tự chuyển đổi sang kỹ thuật số) Của d được u cầu sau khi sự xuất hiện của các mạch và trước khi hệ thống đã sẵn sàng để chấp nhận các sự kiện tiếp theo Mặc dù tơc đơ đêm trung bình phát hi ́ ̣ ́ ện bởi hệ thống có thể thấp hơn tần số được xác định bởi các đối ứng của đơ r ̣ ộng xung td, rằng các sự kiện là khơng tương quan thống kê ngụ ý rằng các sự kiện được phân bố khơng đều theo thời gian. Có sau đó tồn tại một xác suất mà hai xung sẽ xử ly trong cùng m ́ ột khoảng thời gian. Điều này được minh họa bởi sự chồng chéo của các xung 2 và 3 trong các vết Với tốc độ đếm trung bình thấp, xung chồng chéo này khơng phải là một yếu tố hạn chế. Với tơc đ ́ ộ đếm trung binh tăng lên, tuy nhiên, tìm đ ̀ ược một điểm mà tại đó có một xác suất đáng kể mà một sự kiện thứ hai sẽ xảy ra trước sự kiện đầu tiên đã được phân tích đầy đủ. Nếu hai sự kiện xảy ra trong một thời gian ít hơn so với thời gian hình thành của các bộ khuếch đại, các tín hiệu điên tich là khơng th ̣ ́ ể phân biệt và một sai lầm '' chơng châp '' kêt qu ̀ ̣ ́ ả năng lượng tín hiệu Nhưng ph ̃ ổ kế hiện đại sử dụng một số hình thức mạch loai bo đ ̣ ̉ ể loại bỏ những sự kiện chơng châp t ̀ ̣ ừ nhưng phơ co xung cao. H ̃ ̉ ́ ệ thống tiêu biểu dựa trên việc kiểm tra đầu ra phân biệt nhanh chóng để xác định xem hai xung đã xảy ra. Cơng logic ̉ thích hợp được sử dụng để cổng đầu ra của bộ vi xử lý để loại bỏ các tín hiệu năng lượng khơng rõ ràng. Điều này được thể hiện trong các dấu vết E và F của Hình 21, trong đó tín hiệu Logic gây ra bị ức chế khi các xung chồng lên nhau tạo một lượng năng lượng chơng châp khơng ro rang. B ̀ ̣ ̃ ̀ ởi vì máy tao xung nhanh t ̣ ạo ra các đầu ra phân biệt có nhưng đăc tinh cơ h ̃ ̣ ̀ ́ ữu nghèo hơn vao đ ̀ ộ phân giải năng lượng so với các kênh chậm, mạch chông châp loai bo đ ̀ ̣ ̣ ̉ ược han chê trong năng l ̣ ́ ượng tối thiểu các xung nó có thể phát hiện. Tuy nhiên, trong ống kich thich EDXRF, ph ́ ́ ần lớn các xung xảy ra từ bức xạ năng lượng cao tan xa và m ́ ̣ ột hệ thống chơng châp ng ̀ ̣ ười khơng được chọn là một tính năng quan trọng trong việc thiết kế hệ thống Xác suất chơng châp rõ ràng là m ̀ ̣ ột ham c ̀ ủa các đặc tính thời gian hình thành xung p, thiết lập thời gian chết hiệu quả, d, của hệ thống. Xác suất này là độc lập với các chi tiết của các loại hình cụ thể của mạch chơng châp đ ̀ ̣ ể loại bỏ các sự kiện khơng ro rang. S ̃ ̀ ố lượng các sự kiện thi nghi ́ ệm chơng châp và do đó đ ̀ ̣ ược loại bỏ từ phổ có thể được ước tính cho trường hợp xt hiên hồn tồn ng ́ ̣ ẫu nhiên Đối với một loạt các sự kiện phân bố ngẫu nhiên trong thời gian với một tân suât trung ̀ ́ binh N ̀ ̀ ̣ ảy ra trong một thời gian td đặc trưng 0, xác suất đó có sự kiện nào chơng châp x sau khi một sự kiện nhất định có thể được thể hiện như: Từ biểu thức này, chúng ta có thể tính tốn các phần nhỏ của sự kiện truyền thơng qua hệ thống. Hình 22 là một sơ đơ khơng chơng châp so v ̀ ̀ ̣ ới tốc độ đầu vào biểu diễn ở dang th ̣ ời gian xử lý xung đặc trưng Tỷ lệ đầu vào có tơc đơ đ ́ ̣ ầu ra là tối đa được xem là nghịch đảo của thời gian hình thành xung. Tơc đơ lơi ra vào th ́ ̣ ́ ời điểm này là giảm bởi mơt hê sơ 1 / e. C ̣ ̣ ́ ần nhấn mạnh rằng hành vi này là một hệ quả cơ bản của thống kê xuất hiện ngẫu nhiên và một thời gian đo hữu hạn. Tuy nhiên, cũng nên biết rằng nó ln ln có thể làm giảm thời gian xử lý đặc trưng để đạt được một sự gia tăng trong tốc độ đếm ở một số năng lượng mât mat ́ ́ độ phân giải năng lượng. Ta cũng cần chú ý là, bằng cách làm việc tại một thời gian chết quá cao, sự đảo ngược đường cong thông và tỷ lệ đầu ra bắt đầu rơi. Tăng thêm thời gian chết cuối cùng sẽ dẫn đến tê liệt của hệ thống và tơc đơ ́ ̣ đêm khơng đáng k ́ ể Mặc dù các thuật tốn khác nhau có thể được sử dụng để hiêu chinh cho các s ̣ ̉ ự kiện chơng châp, khơng có cách nào đ ̀ ̣ ể loại bỏ các hiệu ứng thơng qua xử lý xung thụ động (Gedcke, 1972;. Hayes et al, 1978; Statham, 1977). B ởi vì các nhà sản xuất khác nhau của thiết bị tia x khác nhau trong cách tiếp cận của họ để loai bo chơng châp, cách duy ̣ ̉ ̀ ̣ nhất để đánh giá thơng lượng của hệ thống được sử dụng một nguồn cường độ biến đổi của bức xạ. Tỷ lệ đầu vào có thể được xác định bằng cách mở rộng quy mơ sản lượng bộ phân biệt nhanh chóng, mà đơi khi có sẵn từ hệ thống dữ liệu thiêt bi. Tơc đơ ́ ̣ ́ ̣ lơi ra có th ́ ể được đo đồng thời trong bô phân tich xung. M ̣ ́ ột sơ đô không chông châp ̀ ̀ ̣ ở lơi ra v ́ ới tốc độ đầu vào sau đó có thể được tạo ra và so sánh với các trường hợp lý tưởng thể hiện trong hình 22 Khi nguồn kích thích có thể được tắt trong một khoảng thời gian là ngắn so với thời gian xử lý xung đặc trưng, nó có thể tăng tốc độ đếm sản lượng trung bình bằng cách loại bỏ những ảnh hưởng của chơng châp. H ̀ ̣ ệ thống kích thích xung như vậy dựa vào khả năng để phát hiện một sự kiện trong kênh nhanh và tắt kích thích trước khi một sự kiện chơng châp th ̀ ̣ ứ hai có thể xảy ra. Trong chế độ hoat đơng này, t ̣ ̣ ỷ lệ đâu ra ̀ có thể tương đương với tốc độ đầu vào lên đến điểm mà tại đó hệ thống được liên tục lam viêc. Đây là ph ̀ ̣ ương pháp kiểm sốt chơng châp đã đ ̀ ̣ ược triển khai sử dụng ống tia x (Jaklevic et al, 1976; Stewart et al, 1976), mặc dù tăng độ phức tạp của các quang electron có xu hướng dẫn đến chi phí tăng lên D Hiêu chinh th ̣ ̉ ơi gian chêt ̀ ́ Sự hiện diện của xung chông châp ph ̀ ̣ ải được xem xét trong bất kỳ hệ thống được thiết kế cho các phép đo định lượng vì nó gây ra hiệu quả mà xung được chế biến có thể là tốc độ phụ thuộc. Hệ thống phân tích EDXRF được thiết kế để sửa chữa cho sự khác biệt này thơng qua một loạt các phương pháp tiếp cận. Các đơn giản nhất liên quan đến việc sử dụng một đồng hồ thời gian sống bao gồm một bộ dao động gated và scaler. Đồng hồ Dao động tắt khi hệ thống được chế biến xung bận rộn. Bằng cách này, thời gian của phép đo trong điều khoản của một khoảng thời gian sống được kéo dài để sửa chữa cho những giai đoạn khi hệ thống khơng có khả năng xử lý một xung phương pháp thay thế dựa trên các phép đo trực tiếp của các xung bộ phân biệt nhanh chóng để theo dõi những sự kiện đó đã bị bỏ lỡ. Một sự điều chỉnh bổ sung được thêm vào để bù đắp cho những khoảng thời gian trong đó chơng châp x ̀ ̣ ảy ra (Bloomfield et al, 1983; Hayes et al, 1978) Một phương pháp thực nghiệm đơn giản được sử dụng để hiêu chinh nh ̣ ̉ ưng thi ̃ ệt hại thời gian chết là một phép đo tỷ lệ của đầu vào để tính đầu ra như là một hàm của tốc độ đầu vào trong phạm vi của các giá trị thường gặp. phân tích tiếp theo u cầu tốc độ đầu vào được tính cho mỗi thí nghiệm. Điều chỉnh thời gian sống sau đó có thể được áp dụng bằng cách sử dụng chức năng phản ứng xác định trước đó Bởi vì tất cả các phương pháp điều chỉnh thời gian sống có một số giới hạn về phạm vi tỷ lệ đếm qua đó họ có thể được sử dụng, điều quan trọng là phương pháp được đưa ra để đánh giá độ chính xác mà điều chỉnh như vậy được tạo ra. Một loạt chuẩn bị kỹ các tiêu chuẩn về nồng độ khác nhau đại diện cho một cách tiếp cận trực tiếp. Một phương pháp có khả năng chính xác hơn liên quan đến việc sử dụng một tiêu chuẩn màng mỏng duy nhất. mục tiêu khối lượng biến được đặt phía sau các tiêu chuẩn để thay đổi tỷ lệ tổng số đếm trong phạm vi quan tâm. Nếu mục tiêu khối lượng biến được chọn sao cho cường độ biến đổi của bức xạ rải rác hoặc huỳnh quang không gây phát huỳnh quang trong các tiêu chuẩn màng mỏng, cường độ đo được của huỳnh quang từ các tiêu chuẩn cần được độc lập của tổng tỷ suất đếm. Khả năng của các hệ thống điều chỉnh thời gian chết để đền bù cho pileup sau đó có thể được đánh giá theo kinh nghiệm. Tất cả các hệ thống EDXRF hiện đại kết hợp các mạch chỉnh thời gian chết hiệu quả, có khả năng sẽ có ít nhất là chính xác như các thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra tính năng tiêu chuẩn V TƠNG KÊT ̉ ́ Cơng nghệ tạo nên phân tích hóa học với EDXRF thực tế được dựa trên việc sử dụng các detector tia X ban d ́ ẫn và liên quan xử lý xung và hệ thống thu thập dữ liệu. Các chương này đã cố gắng để giải thích cho các nhà phân tích các khái niệm cơ bản đằng sau hoạt động của các thành phần và cách thức mà họ gây ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống tổng thể. Tinh th ́ ương mại người ta phải thực hiện giữa các thơng số như điều kiện kích thích, vao đ ̀ ộ phân giải detector, tơc đơ đêm, và các bi ́ ̣ ́ ến thiết kế khác quyết định hiệu quả người ta có thể chỉnh một thiêt bi nh ́ ̣ ất định hoặc thiết bị thí nghiệm cho một ứng dụng cụ thể. Hơn nữa, một sự hiểu biết thấu đáo về các yếu tố hạn chế hiệu suất nên cho phép một để thực hiện các bài kiểm tra thực nghiệm để xác định hiệu quả của một phương pháp cụ thể và đánh giá lựa chọn thương mại khác nhau ... ực đai (FWHM) c ̣ ủa phân bơ chi ́ ều cao xung thu được đơi vơi m ́ ́ ột tia X đơn năng tại một năng lượng x c định. Một sự lựa chọn thuận tiện của năng lượng tia X la cac đinh đ ̀ ́ ̣ ược đô phân giai là tr... electron và tắt cho hoạt động xung. Nếu xung được đồng bộ với tia X phát hiện, tăng tơc đơ đêm có th ́ ̣ ́ ể đạt được bằng cách giảm xung chơng châp (xem Sec. IV.C) . Các ̀ ̣ tính năng chính của ống tia X được sử dụng trong các dụng cụ EDXRF như sau:... làm cho một lựa chọn thích hợp của các thiết lập x lý xung Nếu ngươi ta b ̀ ỏ qua độ rộng vạch phổ tự nhiên của dòng tia X, độ phân giải năng lượng thiêt bi c ́ ̣ ủa một phơ kê detector ban dân tia X là m ̉ ́ ́ ̃ ột chức năng của hai yếu