เครื่องวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค X-ray Fluorescence (XRF)
           เทคนิค X-ray Fluorescence หรือ XRF เป็นวิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุแบบไม่ทำลายชิ้นงาน (Non-destructive) ใช้สำหรับตรวจสอบว่าภายในวัสดุมีธาตุใดบ้าง และมีปริมาณความเข้มข้นเท่าใด โดยอาศัยการตรวจวัดสัญญาณรังสีเอกซ์เรืองแสง (Fluorescent X-rays) ที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์

          ในกลุ่มเครื่อง XRF นั้น ระบบ Energy Dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานวิเคราะห์เชิงคัดกรอง (Screening) ในตัวอย่างที่หลากหลาย เนื่องจากเป็นเทคนิคที่ไม่ทำลายตัวอย่าง สามารถตรวจวัดหลายธาตุได้พร้อมกัน ใช้การเตรียมตัวอย่างน้อย และใช้เวลาในการวัดสั้น จึงเหมาะสำหรับงานวิเคราะห์ประจำวันและงานที่ต้องการความรวดเร็ว

XRF งานอย่างไร

          เทคนิค X-ray Fluorescence (XRF) อาศัยหลักการที่รังสีพลังงานสูงไปกระตุ้นอะตอมภายในวัสดุ ทำให้อิเล็กตรอนในชั้นพลังงานวงในถูกดีดออกจากอะตอม เมื่ออะตอมกลับสู่สภาวะเสถียร อิเล็กตรอนจากชั้นพลังงานด้านนอกจะเคลื่อนที่ลงมาแทนที่ตำแหน่งว่าง และปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอกซ์เรืองแสง (X-ray fluorescence) กระบวนการทั้งหมดนี้เกิดขึ้นโดยไม่ต้องสัมผัสหรือทำลายชิ้นงาน
          รังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมามีลักษณะเฉพาะตัวของแต่ละธาตุ เปรียบเสมือน “ลายนิ้วมือ” ของอะตอม ตัวอย่างเช่น สัญญาณของทองแดงจะแตกต่างอย่างชัดเจนจากสังกะสี หรือจากธาตุอื่น ๆ ในตารางธาตุ ด้วยเหตุนี้ XRF จึงเป็นหนึ่งในเทคนิคการวิเคราะห์ธาตุที่ตรงไปตรงมา สะดวก และเชื่อถือได้สูง ทำให้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรม งานวิจัย และการศึกษา
          ข้อมูลที่ได้จาก XRF สามารถนำไปใช้วิเคราะห์เชิงคุณภาพ (Qualitative) กึ่งเชิงปริมาณ (Semi-quantitative) หรือเชิงปริมาณเต็มรูปแบบ (Quantitative) ได้ ครอบคลุมทั้งธาตุหลัก ธาตุรอง และแม้กระทั่งธาตุในระดับร่องรอย (Trace elements) ภายในตัวอย่าง

เทคนิค X-ray Fluorescence (XRF) แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบหลัก ได้แก่ Energy Dispersive XRF (EDXRF) และ Wavelength Dispersive XRF (WDXRF) แม้ว่าทั้งสองเทคนิคจะอาศัยหลักการพื้นฐานเดียวกัน คือ การตรวจวัดรังสีเอกซ์เรืองแสงที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่าง แต่มีความแตกต่างกันในด้านระบบการตรวจวัด สมรรถนะ และลักษณะการใช้งาน โดยแต่ละวิธีมีจุดเด่นและข้อจำกัดที่แตกต่างกันตามความต้องการของงานวิเคราะห์

ช่วงของธาตุที่สามารถตรวจวัดได้ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการตั้งค่าของเครื่องมือ โดยทั่วไป EDXRF สามารถวิเคราะห์ธาตุตั้งแต่โซเดียม (Na) ไปจนถึงยูเรเนียม (U) ขณะที่ WDXRF ซึ่งมีความละเอียดเชิงสเปกตรัมสูงกว่า สามารถขยายช่วงการตรวจวัดลงไปถึงธาตุที่มีเลขอะตอมต่ำกว่า เช่น เบริลเลียม (Be) ในด้านช่วงความเข้มข้น XRF สามารถวิเคราะห์ได้ตั้งแต่ระดับองค์ประกอบหลัก (สูงสุดถึง 100%) ลงไปถึงระดับส่วนในล้านส่วน (ppm) และในบางกรณีสามารถตรวจวัดได้ถึงระดับต่ำกว่า ppm ทั้งนี้ ค่าขีดจำกัดการตรวจวัด (Limit of Detection) ขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุและองค์ประกอบของตัวอย่าง โดยทั่วไปธาตุที่มีมวลอะตอมสูงมักให้ค่าการตรวจวัดที่ดีกว่าธาตุเบา

ปัจจุบัน XRF ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นเครื่องมือวิเคราะห์เชิงลักษณะเฉพาะอย่างรวดเร็วในห้องปฏิบัติการทั่วโลก ครอบคลุมการใช้งานหลากหลายสาขา เช่น โลหะวิทยา นิติวิทยาศาสตร์ การวิเคราะห์พอลิเมอร์ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โบราณคดี การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม ธรณีวิทยา และอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ด้วยจุดเด่นด้านความรวดเร็ว การเตรียมตัวอย่างที่ไม่ซับซ้อน และการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายชิ้นงาน ทำให้ XRF เป็นเทคนิคสำคัญทั้งในงานวิเคราะห์ประจำและงานวิจัยขั้นสูง
Powered by MakeWebEasy.com
This website uses cookies for best user experience, to find out more you can go to our Privacy Policy  และ  Cookies Policy