Máy quang phổ huỳnh quang tia X phản xạ đầy đủ (TXRF) là một công cụ phân tích độ nhạy cao dựa trên công nghệ huỳnh quang tia X phản xạ đầy đủ, chủ yếu được sử dụng để phân tích vi lượng đa nguyên tố định lượng và bán định lượng các mẫu chất lỏng, đình chỉ, rắn và chất gây ô nhiễm.
Phản xạ đầy đủ xảy ra khi tia X đến bề mặt của vật mang mẫu (chẳng hạn như tấm thạch anh) ở một góc nhỏ hơn tới hạn (thường là 0,1 ° - 0,5 °), tránh sự hấp thụ và tán xạ của vật mang tia X. Các nguyên tử của nguyên tố trong mẫu (trải đều trên bề mặt tàu sân bay, độ dày ≤100nm) được kích thích, phát ra huỳnh quang tia X đặc trưng (XRF), năng lượng và cường độ của tia X đặc trưng được thu thập bằng máy dò, xác định các loại nguyên tố theo năng lượng, tính toán hàm lượng nguyên tố theo cường độ.
Vai trò trung tâm của nó bao gồm:
Phân tích vi lượng đa nguyên tố: Có thể đồng thời phát hiện định lượng hoặc bán định lượng các nguyên tố không đổi, thứ cấp và dấu vết trong các mẫu như chất lỏng, bột, chất rắn, bao gồm các nguyên tố từ nhôm (Al) đến uranium (U) (ngoại trừ khí trơ và một số ít các nguyên tố), giới hạn phát hiện hàm lượng có thể thấp như Naq (ng) hoặc thậm chí là Yanak.
Giảm nhiễu nền Bằng cách chiếu mẫu ở góc vào rất nhỏ (thường dưới 0,1 °), hiện tượng phản xạ đầy đủ được sử dụng để giảm đáng kể nhiễu tán xạ cơ bản, giới hạn phát hiện giảm vài bậc độ lớn so với công nghệ huỳnh quang tia X thông thường và tăng tỷ lệ tín hiệu tiếng ồn.
Áp dụng cho nhiều loại mẫu: Không cần chuẩn bị mẫu phức tạp, các mẫu chất lỏng, bột hoặc rắn được nâng cấp nhỏ có thể được phân tích trực tiếp, đặc biệt thích hợp để kiểm tra không phá hủy các mẫu siêu vi như mẫu sinh học, chất gây ô nhiễm môi trường.
Cấu trúc công cụ
Nguồn tia X: bao gồm máy phát điện áp suất cao và ống tia, cung cấp tia X sơ cấp để kích thích các yếu tố cần đo trong mẫu.
Hệ thống đường dẫn quang học: bao gồm ruột thừa, bộ lọc, khe chuẩn trực, bộ đơn sắc, v.v., được sử dụng để điều chỉnh hình dạng hình học và phân phối phổ của tia X sơ cấp để đáp ứng các yêu cầu về góc tới, phân phối năng lượng, v.v. của TXRF.
Hệ thống lấy mẫu: Cung cấp chất mang mẫu, chủ yếu là thủy tinh thạch anh, thủy tinh hữu cơ, v.v., đáp ứng điều kiện phản xạ đầy đủ và hoàn thành hoạt động lấy mẫu tự động.
Máy dò: Là thành phần cốt lõi của việc đọc dữ liệu, chủ yếu là máy dò chất bán dẫn, máy dò trôi silic (SDD) và máy dò nhạy vị trí, hiện nay các thiết bị thương mại sử dụng nhiều máy dò trôi silic.
Hệ thống xử lý dữ liệu: Dữ liệu được thu thập bởi máy dò được phân tích và xử lý, loại và nội dung của các yếu tố được tính toán và kết quả được trình bày dưới dạng biểu đồ, v.v.