A fonte de radiação XRF é a fonte de raios X ou o tubo de raios X de um espetrómetro XRF.
Esta fonte gera raios X que são direcionados para a amostra que está a ser analisada.
Quando estes raios X interagem com a amostra, provocam a ejeção de electrões internos dos átomos da amostra.
Este processo leva à emissão de raios X secundários, conhecidos como fluorescência de raios X, que são depois detectados e analisados para determinar a composição elementar da amostra.
Qual é a fonte de radiação XRF? (4 pontos-chave explicados)
1. Geração da fonte de raios X
O espetrómetro XRF utiliza uma fonte de raios X, normalmente um tubo de raios X, para produzir raios X.
Estes raios X são gerados quando é aplicada uma tensão elevada através de um cátodo e de um ânodo no interior da ampola, fazendo com que os electrões acelerem e colidam com o ânodo, produzindo raios X com o impacto.
2. Interação com a amostra
Quando os raios X da fonte atingem a amostra, interagem com os átomos da amostra, excedendo a energia de ligação das camadas internas dos electrões.
Esta interação resulta na ejeção de electrões destes níveis, criando espaços vazios.
3. Emissão de fluorescência de raios X
Para recuperar a estabilidade, o átomo passa por um processo em que os electrões de níveis energéticos mais elevados descem para preencher as vagas criadas pelos electrões ejectados.
Durante esta transição, a energia é libertada sob a forma de fluorescência de raios X.
A energia destes raios X fluorescentes corresponde à diferença de níveis de energia entre os estados inicial e final do eletrão, que é caraterística do elemento específico.
4. Deteção e análise
A fluorescência dos raios X emitidos é detectada pelo detetor do espetrómetro.
O detetor mede a energia e a intensidade destes raios X, que são depois utilizados para gerar um espetro.
Este espetro apresenta picos com energias correspondentes aos elementos presentes na amostra, permitindo a análise elementar.
Precisão e fiabilidade
A exatidão da análise por XRF depende em grande medida da qualidade da fonte de raios X e da precisão do detetor.
Os espectrómetros XRF modernos melhoraram significativamente a sua sensibilidade e estabilidade, reduzindo a fonte como um fator de erro significativo.
Atualmente, a preparação da amostra é a fonte de erro mais significativa, o que realça a importância de técnicas de preparação de amostras de elevada qualidade para obter resultados analíticos fiáveis.
Tipos de espectrómetros XRF
- XRF dispersivo de energia (ED-XRF): Estes espectrómetros são mais simples e podem recolher simultaneamente sinais de vários elementos, oferecendo uma gama de resolução de 150 eV a 600 eV.
- XRF dispersivo por comprimento de onda (WD-XRF): São mais complexos e dispendiosos, recolhendo um sinal de cada vez com uma resolução mais elevada, entre 5 eV e 20 eV, o que os torna adequados para uma análise elementar mais detalhada e precisa.
Em resumo, a fonte de radiação XRF num espetrómetro XRF é o tubo de raios X, que gera raios X que interagem com a amostra para produzir fluorescência de raios X, permitindo a análise elementar através da deteção e análise destes raios X fluorescentes.
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