Đề tài Phân tích huỳnh quang tia X

Khoảng cách giữa hai đỉnh tán xạ đàn hồi và tán xạ Compton phụ thuộc vào

năng lượng của tia tán xạ cũng như phụ thuộc vào góc liên quan giữa nguồn kích

thíchưmẫuưđetectơ.

Photon tới có thể tán xạ Compton ở trong một hoặc nhiều lần và năng lượng

của photon nhỏ dần sau mỗi lần tán xạ: Eo>E>E>E Đây là nguyên nhân dẫn

tới đỉnh tán xạ Compton có xu hướng nở rộng về phía năng lượng thấp.

Tỷ lệ hai đỉnh tán xạ đàn hồi và tán xạ Compton phụ thuộc vào nguyên tử số

hiệu dụng của mẫu hay vào ma trận mẫu. Các mẫu nhẹ có nguyên tử số trung

bình thấp thì đỉnh tán xạ Compton lớn và làm tăng phông về phía năng lượng

thấp. Đây cũng là một nguyên nhân làm giảm độ nhạy phân tích.

Các tia X đặc trưng đo được của mỗi nguyên tố ở trong mẫu chủ yếu là các

tia X vành K và vành L. Tuy nhiên để đơn giản trên hình 14 chúng ta chỉ chú ý

tới tia X của dãy K mà cụ thể là các tia Ka và Kp. Các đỉnh này xuất hiện khi

năng lượng của tia Ka và Kp được hấp thụ hoàn toàn trong đetectơ.

Có một số ít trường hợp tia Ka của nguyên tố phát ra từ mẫu lại kích thích

electron vành K của tinh thể đetectơ là Si làm cho Si phát ra tia X đặc trưng của

nó có năng lượng là 1,74 keV thoát ra khỏi tinh thể. Như vậy các tia Ka này sẽ

tạo ra một đỉnh mới có năng lượng bằng E0 ư1,74keV gọi là đỉnh thoát nằm ở bên

trái của đỉnh Kp. Nếu đo phổ tia X bằng đetectơ Ge thì đỉnh thoát sẽ nằm ở bên

trái đỉnh Ka và cách đỉnh này 9,87keV, đúng bằng năng lượng Ka của nguyên tố

Ge.

Nếu cường độ của các tia X đặc trưng lớn thì không những tốc độ đếm sẽ

tăng mà còn xuất hiện thêm các đỉnh tổng (3). Năng lượng của đỉnh tổng gấp đôi

năng lượng của một đỉnh đơn hoặc bằng tổng năng lượng của hai đỉnh riêng biệt .

Ngoài các đỉnh phổ đã liệt kê ở trên, về phía năng lượng thấp còn xuất hiện

nền Compton do tán xạ của các photon ở trong đetectơ gây ra.

Các nghiên cứu chi tiết chỉ ra rằng khi sử dụng đetectơ bán dẫn để ghi tia X

có thể còn xuất hiện thêm một số đỉnh khác nữa, đó là:

+Các đỉnh tia X sinh ra từ các vật liệu đetectơ như tia X vành L của vàng

(Au), tia X vành K của thiếc (Sn) và của nhôm (Al) hay của một số tạp chất khác.

+Trong không khí agon (Ar) chiếm khoảng 1% và luôn luôn xuất hiện đỉnh

trong phổ tia X nếu mẫu phân tích không đặt trong buồng chân không.

+Nếu kích thích mẫu bằng nguồn đồng vị phóng xạ đa năng thì phổ tia X sẽ

phức tạp hơn. Thí dụ sử dụng nguồn 241 Am thì phổ đo được có thể xuất hiện

các tia X vành L của neptuni (Np) và các đỉnh gamma khác.

Các đỉnh can nhiễu có thể gây thông tin sai lệch, dẫn đến việc ghi nhận

nhầm lẫn các nguyên tố hoặc tính toán sai diện tích của các đỉnh phổ, từ đó dẫn

đến xác định sai hàm lượng của những nguyên tố cần phân tích.