of 2

XRF

Published on 2 weeks ago | Categories: Documents | Downloads: 0 | Comments: 0
165 views

Comments

Content

Trabalho Prático Fluorescência de raios X A fluorescência de raios X é uma poderosa técnica não destrutiva que permite não só uma análise qualitativa (identificação dos elementos presentes numa amostra) mas também quantitativa, permitindo estabelecer a proporção em que cada elemento se encontra presente.  Na fluorescência de raios X usa-se uma fonte de radiação gama (ou radiação X de elevada energia) para provocar a excitação dos átomos da substância que pretendemos analisar. Os fotões gama emitidos pela fonte são absorvidos pelos átomos da substância através de efeito fotoeléctrico, deixando esses átomos em estados excitados. Com elevada probabilidade, os electrões arrancados ao átomo por efeito fotoeléctrico situamse nos níveis mais K ou L. Quando o átomo se desexcita, podemos observar fotões X correspondentes às transições electrónicas

L→ K, M→K ou M→ M →L. O espectro de

energia correspondente a estas transições é único para cada tipo de elemento,  permitindo fazer a sua identificação. O tipo de fonte excitadora depende da região do espectro que se pretende analisar. A fonte usada neste trabalho é de Am-241, sendo a risca gama mais intensa de 59.5 keV,  permitindo o seu uso para a excitação de um largo espectro de raios X.  No dispositivo experimental será usado um detector de silício de alta resolução, com uma janela fina de berílio, permitindo a detecção de radiação de baixa energia.

Detector

 Amplificador 

raiosX

fonte

Multicanal

Am-241

amostra

Esquema da montagem experimental

Detector e amplificador XR-100T da Amptek

Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

1

Calibração em energia do sistema 1. Monte o dispositivo experimental de acordo com a figura. 2. Coloque sucessivamente em frente da fonte excitadora folhas de elementos químicos conhecidos (Cu, Mo, Sn). 3. Registe para cada um dos espectros a posição do canal máximo dos picos. Note que no caso de amostras destes elementos, o pico de maior amplitude corresponde à transição K α. Tratamento dos dados Construa a curva de calibração e ajuste uma recta aos dados.

Análise de amostras desconhecidas  Nesta parte do trabalho poderá fazer a análise elementar de amostras de diversos materiais, como sejam moedas, peças de joalharia, etc. 1. Coloque uma amostra de composição "desconhecida" em frente à fonte excitadora. 2. Adquira o espectro até ter uma boa estatística. Guarde o espectro. Tratamento dos dados Use a recta de calibração para converter a posição do máximo dos picos em energia. Procure na tabela de transições de raios X correspondências entre as energias obtidas e  possíveis elementos. Não se esqueça que para elementos pesados as transições possíveis mais prováveis são do tipo L α ou Lβ dada a energia máxima da fonte excitadora (59.5 keV) não ser suficiente para excitar as transições K α de elementos de número atómico superior ao tungsténio. Se possível procure mais do que uma risca para cada elemento. Assim aumenta a probabilidade de fazer uma identificação correcta. Embora seja  possível neste trabalho não será feita uma análise quantitativa dos elementos presentes nas amostras. No entanto, no caso de se analisarem duas amostras do "mesmo tipo" (por. duas moedas), poder-se-á comparar o teor de um mesmo metal existente em ambas as amostras, comparando as áreas dos respectivos picos no espectro de energia (e para aquisições do espectro efectuadas durante o mesmo tempo).

Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

2

Sponsor Documents


Recommended

No recommend documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close