Techniki mikrowiązkowe:
- destrukcyjne: pulsacyjne światło lasera odparowuje niewielką ilość próbki (ablacja laserowa
+ ICP-MS) lub zachodzi wybijanie jonów z próbki (SHRIMP)
- niedestrukcyjne: mikrofluorescencja rentgenowska (XRF) lub skupiona wiązka elektronowa
(EMPA) lub wysokoenergetyczne protony, może tez być strumień neutronów
XRF
- podobne do EMPA ponieważ następuje emisja promieniowania charakterystycznego
- lampa emituje na próbkę prom. X co powoduje wzbudzenie prom. charakterystycznego
ANALIZA JAKOŚCIOWA
- identyfikacja pierwiastków
- zapis widma przy pomocy spektrometru rentgenowskiego
- identyfikacja w oparciu o tablice długości fali charakterystycznego prom. X
ANALIZA ILOŚCIOWA
- porównanie intensywności linii z intensywnością wzorca
- poprawka matrycy na zanieczyszczenia
- charakterystyka układu pomiarowego
- poprawka na tło (trzeba je odciąć)
- wtórna fluorescencja próbki
- sorpcja prom. przez materiał
ODDZIAŁYWANIE ELEKTRONÓW Z MATERIĄ
Im wyższa energia elektronu, tym większy obszar wzbudzenia.
Im większa liczba atomowa tym mniejszy obszar wzbudzenia, ponieważ energia wiązki pozostaje ta sama, ale wzrasta liczba atomowa
- rodzaje elektronów
wstecznie rozproszone (szerszy obszar i głębiej)
przechodzące
wtórne, powstają również wskutek rozpraszania elastycznego (głębiej)
elektrony Augera (przekazywanie części energii próbce, strefa przypowierzchniowa) →promieniowanie nie jest emitowane na zewnątrz, ale powoduje wybicie elektronów
z bardziej zewnętrznej powłoki; mają niską energię, informują o zewnętrzych
powłokach próbki
- rodzaje promieniowania:
prom. X (charakterystyczne i hamowania→ to taki obszar gdzie elektrony hamują i dają ciągłe widmo)
- wewnętrzna jonizacja→ docierające promienie będą wybijały elektrony z bardziej
wewnętrznych powłok, widmo uzależnione będzie od wiązań chemicznych oraz
stanu chemicznego atomu; jest to minimalna wartość energii tj. krytyczne energia
wzbudzenia
katodoluminescencja (światło widzialne, efekt obecności domieszek, określone własności ) →największa strefa, daje własne promieniowanie, które zawyża zawartość pierwotków
ciepło (elektrony wtórne <50 eV i wstecznie rozproszone o >50 eV)
- bombardowanie elektronami:
zjawiska występują w określonych strefach obszaru wzbudzenia
natężenie danego zjawiska (absorpcja i rozpraszanie)
- objętość wzbudzenia:
penetracja w głąb i na boki
głębokość penetracji wiązki elektronów zależy od: napięcia przyspieszającego, gęstości próbki, kąta podania wiązki, liczby atomowej,
- Wakans na wewnętrznej powłoce →elektrony z powłoki zewnętrznej przeskoczyły na wewnętrzną, wówczas nadmiar energii uwalniany jest w postaci promieniowania, które jest charakterystyczne dla danego pierwiastka
Linie serii K, dla Z:11-32, ponieważ przeskok następuje z najbliższej powłoki L, α→ z powłoki sąsiedniej (z L na K), β →z drugiej najbliższej powłoki (z M na K). im wyższa powłoka, tym mniejsza energia, ale uzyskuje się linie dla pierwiastków o wyższej Z.
- intensywność linii:
zależność funkcyjna
prawdopodobieństwo przejścia
temperatura jonizacji powłoki przez docierające elektrony
Przy niskim napięciu przyspieszającym linie analityczne są słabo widoczne.
- absorpcja promieniowania:
grubość połówkowa →mówi o skuteczności pochłaniania promieniowana przez próbkę
całkowity masowy współczynnik absorpcji→ mówi o sposobie przekształcania promieniowania na inne formy; próg absorpcji (jest to wybijanie elektronów z powłoki w danym atomie, zmienia się skokowo, jest charakterystyczny dla danego materiału, małe progi powodują energie jonizacji; wraz ze wzrostem długości fali następuje nieciągły przebieg linii absorpcji danego pierwiastka; pokazuje energetyczną atomów)
SPEKTROMETR XRF:
lampa rentgenowska lub źródło radioizotopowe pod kątem 45 do próbki
element rozszczepiający
detektor
rejestrator i układ komputerowy
ABSORPCYJNA SPEKTROSKOPIA ATOMOWA
- w ciągłym widmie słońca dostrzeżono prążki (nieciągłości), odkryto nieznany dotąd
pierwiastek He
- źródłem linii absorpcyjnych są wolne atomy
- próba jest w formie roztworu
- stosowana jako plazma niskotemperaturowa
- absorpcja prom. charakterystycznego dla danego pierwiastka