آنالیز XPMA

آنالیز XPMA

آنالیز میکروپروب XPMA یا X-Ray Probe Micro Analyzer روش عنصری حدیدی است که بر اساس تحلیل پرتو ایکس می باشد. در آنالیز XPMA یک دسته پرتو به باریکی ۱۰ و یا ۱۰۰ میکرون بر روی نقطه یا بخشی از نمونه تابیده شده و سپس مورد تحلیل و تجزیه شیمیایی قرار می گیرد.  آنالیز XPMA توانایی تعیین عناصر در محدوده سدیم تا اورانیم را دارد که آنالیز می تواند در محیط خلاء و یا در شرایط اتمسفر معمولی انجام شود. آنالیز XPMA مجهز به دوربینی با وضوح بالا است. این دوربین توانایی مشاهده نمونه و تعیین مکان انجام آنالیز را فراهم می کند.

در برخی نمونه ها، پرتوی ایکس عبوری می تواند ساختار داخلی نمونه را نشان دهند که اطلاعات مهمی از نمونه را می توان از طریق استخراج کرد. آنالیز XPMA همچنین توانایی تحلیل لایه های نمونه را نیز دارد. از جمله تعیین ضخامت لابه ها در ابعاد نانومتری و میکرومتری. توانایی های پیشرفته این دستگاه باعث شده است تا این دستگاه کاربرد گسترده ای را در بسیاری از علوم همچون مهندسی، علوم پایه، زمین شناسی و باستان شناسی، پزشکی و داروسازی و علوم جرم شناسی داشته باشد.

مشخصات دستگاه XPMA

در آنالیز XPMA پرتوی X پس از تولید از یک لوله بسیار باریک خارج می شود و سپس به اتم های ماده برخورد می کند. برخورد اشعه ایکس منجر به کنده شدن الکترون ها از ترازهای گوناگون اتمی در نمونه می شود. جهت بازگشت به شرایط تعادل الکترونی از ترازهای بالاتر جایگزین الکترون کنده شده می شود. به دلیل اختلاف انرژی دو تراز الکترونی، پرتوی ایکس از نمونه ساطع می شود. تشعشعات ایکس خارج شده دارای طول موجهای معینی هستند که امواج فلورسانس نام دارند. برای هر عنصر این طول موج متفاوت است. با اندازه گیری انرژی این طول موج ها می توان نوع عنصر را شناسایی کرد. دستکاه می تواند نمونه را در روش XMPA اسکن کند. آنالیز می تواند بر روی یک نمونه با اندازه مشخص انجام شود. همچنین می توان آنالیز را بین دو نقطه و بر روی یک خط فرضی تعریف کرد. حتی می توان در یک حجم مشخص آنالیز عنصری را انجام داد و توزیع عناصر را بدست آورد.

در دستگاه XPMA نمونه را می شود در خلاء و یا در فشار اتمسفر معمولی آنالیز کرد.

1. بخش خلأ کامل: از طریق پمپ خلاء هوای داخل محفظه تخلیه شده و شرایط خلاء کامل ایحاد می شود. برای نمونه های جامد از این تکنیک می توان استفاده کرد. عناصر نمونه را این حالت می توان با دقت بالا مورد تجزیه قرار داد. به خصوص این حالت مناسب اندازه گیری عناصر سبک است.
2. بخش فشار اتمسفری: در این حالت شرایط اتمسفر معمولی بر نمونه اعمال می شود و خلاء فقط در بخش مسیر لوله پرتوی ایکس و آشکارسازوجود دارد. این حالت مناسب نمونه هایی است که به سیستم خلاء حساس اند. مانند نمونه های شکننده و زیستی.

محفظه قرار گیری نمونه در دستگاه XPMA طوری است که محدودیتی برای نمونه ها از لحاظ ابعاد وجود ندارد. این مزیت مهمی در مقایسه با دیگر روش های آنالیز عنصری همانند XRF و EDAX است. نمونه در این روش تخریب نمی شود و در نتیجه آنالیزی مناسب برای نمونه های گران قیمت است. این روش نیاز به آماده سازی پیچیده ای نیز ندارد. مانند روش EDAX از آنجایی که روش از الکترون استفاده نمی کند نیاز به پوشش دهی با طلا نیست.

توانایی ها آنالیز XPMA

• آنالیز عنصری کمی و دقیق نقطه ای با رزولوشن ۱۰ و یا ۱۰۰ میکرون برای عناصر از سدیم تا اورانیم.
• امکان ارائه توزیع پراکندگی عناصر در هر محدوده دلخواه از مساحتی به ابعاد ۲۵۶ در ۲۵۶ میکرون تا ۱۰ در ۱۰ سانتی متر
• امکان تهیه پروفیل عناصر
• عدم نیاز به پوشش دهی و عدم تخریب نمونه
• امکان آنالیز نمونه تا حداکثر ۱۰ سانتی متر از ارتفاع و ۲۰ سانتی متر در عرض و طول
• امکان خلاء کامل برای مواد جامد و خلاء بخشی برای آنالیز نمونه های زیستی – آلی و نمونه دارای رطوبت بالا
• امکان تهیه عکس  X-ray عبوری به منظور شناسایی ساختار داخلی اجسام
• امکان آنالیز لایه های مختلف در ماده