Niton | ¿Cómo Trabaja?

Analizador Thermo Scientific Niton en el Programa "Caso Cerrado"

 

 

  

Analizadores Thermo Scientific Niton

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Una cultura de innovación y una historia distinguida a través de logros definen a los analizadores XRF Thermo Scientific Niton, hecho para las más estrictas demandas de portabilidad y análisis elemental no destructivo en el campo.

  • Primer analizador portátil con calidad de laboratorio para análisis de aleaciones de metales.
  • Primeros en utilizar tubo miniaturizado de rayos x en analizadores portátiles de una sola pieza.
  • Primeros y únicos en utilizar isotopos en analizadores portátiles que nunca requieren cambio de fuente.
  • Primer analizador portátil equipado con purga de Helio para análisis directo de Mg, Si, Al, P y S en aleaciones de metales.
  • Primer analizador portátil con cámara y Small Spot para aislar y analizar componentes pequeños.
  • Primer y único analizador con tubo de rayos x de 50kV.
  • Primer detector de movimiento en gran área optimizado geométricamente

Los analizadores XRF Thermo Scientific Niton proporcionan a usted resultados en tiempo real y en sitio, disminuyendo retardos asociados al análisis tradicional en laboratorio, con instrumentos que proporcionan funcionamiento y características comparables o superiores a los sistemas fijos XRF más grandes y más costosos.

  • Mejores límites de detección.
  • Tiempos de medición más cortos.
  • Aplicaciones avanzadas.
  • Incremento de la productividad.
  • Menor costo a largo plazo.

Análisis de muestra por medio Rayos X fluorescente de energía dispersa (EDXRF)

Los analizadores portátiles Thermo Scientific NITON® de Fluorescencia de Rayos X de energía dispersa (EDXRF), conocidos comúnmente como analizadores de XRF, son capaces de determinar rápidamente y de manera no destructiva la composición elemental de:

  • Muestras del metal y metales preciosos.
  • Rocas y suelo.
  • Muestras de líquidos y mezclas.
  • Superficies pintadas, incluyendo madera, yeso, concreto, tabla roca, y otros materiales de construcción.
  • Polvo recolectado en trapos.
  • Elementos pesados aerotransportados y recolectados en filtros.

Treinta o más elementos pueden ser analizados simultáneamente midiendo la fluorescencia de rayos X emitidas por una muestra. Los analizadores NITON XRF pueden cuantificar los elementos que se extienden desde el magnesio (elemento 12) a través del uranio (elemento 92), midiendo energía de rayos X a partir de 1.25 keV hasta 100 keV. Estos instrumentos también miden la dispersión elástica y no elástica emitida por la muestra durante cada medición para determinar, entre otras cosas, la densidad y el porcentaje aproximados de elementos ligeros en la muestra.

 

Modelo de la excitación de XRF

¿Cómo trabaja EDXRF?

Cada uno de los elementos presentes en una muestra produce un sistema único característico de rayos X que es como una “huella digital” para ese elemento específico. Los analizadores EDXRF determinan la química de una muestra midiendo el espectro de los rayos X característicos emitidos por los diversos elementos en la muestra cuando es iluminado por los rayos X. Estos rayos X son emitidos de un tubo de rayos X miniaturizado, o de una cápsula pequeña sellada de material radioactivo.

La fluorescencia de rayos X es creada cuando un rayo x de energía suficiente pega en un átomo en la muestra, desalojando un electrón de una de las capas orbitales internas del átomo. El átomo recupera la estabilidad, llenando el vacío dejado en la capa orbital interna con un electrón de una de las capas orbitales de una energía más alta del átomo. El electrón cae en un estado de una energía más baja lanzando un rayo X fluorescente y la energía de este rayo x es igual a la diferencia específica en energía entre los dos estados cuánticos del electrón.

Cuando se mide una muestra usando XRF, cada elemento presente en la muestra emite su propio espectro de energía fluorescente único de rayos X. Midiendo simultáneamente los rayos x fluorescentes emitidos por los diferentes elementos en la muestra, los analizadores manuales Thermo Scientific NITON XRF determinan rápidamente esos elementos presentes en la muestra y sus concentraciones relativas - es decir la química elemental de la muestra. Para muestras con rangos conocidos de composición química, tales como grados comunes de aleaciones del metal, un analizador NITON también identifica la mayoría de tipos de muestra por nombre, normalmente en segundos.

 

Análisis de elementos ligeros

Muestra de la fluorescencia del metal

002Los avances recientes en tecnología de GOLDD han mejorado el funcionamiento de los analizadores XRF en general, pero especialmente el funcionamiento en elementos debajo del número atómico 17 (Mg, Al, Si, P, S, Cl). El Niton XL3t con tecnología GOLDD ahora puede detectar los elementos ligeros como el magnesio (#12) sin el uso de las bombas de vacío o de la purga de helio. Sin embargo, algunas aplicaciones requieren la mejor sensibilidad del elemento ligero. El análisis XRF del elemento ligero tiene un mejor desempeño con purga de gas de helio o en un compartimiento vacío en un ambiente de laboratorio. Así como el uso de un vacío con el analizador portátil XRF es altamente impráctico (incluso las más mínimas perforaciones en la ventana delgada usada en la punta para sellar el instrumento del ambiente permitirán la entrada de polvo, residuos y limaduras de metal dentro del instrumento), una purga de Helio es la solución más apropiada para el mejor funcionamiento en el análisis del elemento ligero (Mg, Al, Si, P, S, Cl).      

Técnicas del análisis de la muestra del analizador de Niton

Los analizadores portátiles XRF Thermo Scientific Niton compensan automáticamente muchos efectos que distorsionan de otra manera análisis de la muestra. Estos efectos incluyen:

  • Efectos geométricos causados por la forma, textura de la superficie, grosor y densidad de la muestra.
  • Interferencias espectrales.
  • Efectos de matriz de la muestra incluyendo la absorción crítica característica de los rayos X de un elemento por otros elementos en la muestra y excitación secundaria y terciaria de rayos X, de uno o más elementos por otros elementos en la muestra.

Por medio del ajuste automático para estos efectos, los analizadores XRF Niton, pueden determinar los químicos de las muestras de composiciones extensamente diversas, comúnmente en cuestión de segundos, sin ningún requerimiento para que el usuario del instrumento ingrese empíricamente las calibraciones específicas de la muestra. En las muestras comunes que contienen muchos elementos, los elementos pueden extenderse en concentraciones de altos niveles de porcentaje hasta partes por millón (PPM).

En matrices de muestras como muestras típicas de la minería, aleaciones de metal y metales preciosos, es necesario medir tantos elementos ligeros que emitan rayos X de baja energía (que son fácilmente absorbidos) así como elementos pesados que emitan rayos X de mucha más alta energía (que penetra distancias comparativamente largas a través de la muestra).

 

Analizadores Niton y Fluorescencia de Rayos X

La compensación se debe hacer para una variedad de efectos geométricos. En estas muestras con multi-elementos, también es posible que uno o más elementos presentes actúen como absorbentes críticos.

Los efectos de la absorción, mejoran y la fluorescencia secundaria varía ampliamente dependiendo de la química de la matriz de la muestra, pero en una muestra con varios elementos en concentraciones sustanciales, absorciones múltiples, fluorescencia de rayos x secundaria y también terciaria están típicamente presentes.     

Los analizadores Niton XRF compensan todos estos efectos para determinar la concentración real de elementos en muestras con varios elementos desde el espectro de fluorescencia de rayos x que esas muestras producen en el analizador XRF. Para realizar esto, empleamos múltiples métodos para determinar la verdadera composición de estas muestras complejas de sus espectros de rayos x. Éstos incluyen:

  • Análisis de parámetros fundamentales (FP).
  • Normalización de Compton (NC).
  • Comparación espectral (“huella digital”) de calibraciones empíricas.
  • Calibraciones empíricas definibles por el usuario.
  • Varias combinaciones de estas técnicas.

 

Análisis de parámetros fundamentales (FP)

Para la medición de muestras de composición química desconocida en las cuales las concentraciones de elementos ligeros y pesados pueden variar de ppm a altos niveles de porcentajes, el análisis de Parámetros Fundamentales es utilizado para compensar simultáneamente de una amplia variedad de efectos geométricos (incluyendo muestras pequeñas y de forma irregular), más la absorción de rayos x y efectos de fluorescencia secundaria y terciaria.

FP es la herramienta de análisis preferida para minería, metales preciosos y todas las aplicaciones de análisis de aleaciones metálicas. Utilizando este poderoso instrumento con calibración de fábrica, un analizador Niton puede analizar un rango completo de concentraciones de elementos en una amplia variedad de muestras por años sin tener que realizar calibraciones adicionales o introducir información de ningún tipo a través del usuario.