ОТЛИЧИЯ МЕЖДУ ЛАЗЕРНЫМ И РФА-АНАЛИЗАТОРОМ

РФА анализаторы используют рентгеновское излучение для неразрушающего анализа тяжелых элементов, тогда как лазерные анализаторы применяют лазеры для разрушающего анализа всех элементов, включая легкие, с высочайшей чувствительностью. 

Различие между РФА и лазерными анализаторами заключается в принципе работы, используемых источниках возбуждения и областях применения. Рассмотрим основные отличия:

1. Принцип работы

• РФА анализаторы: используют рентгеновское излучение для возбуждения атомов в образце. Рентгеновские фотоны выбивают электроны из внутренних оболочек атомов, вызывая переходы электронов с внешних оболочек на внутренние, что сопровождается испусканием характеристического рентгеновского излучения. Анализируя этот вторичный спектр, можно определить химический состав образца.
• Лазерные анализаторы: применяют лазеры для испарения небольшого количества материала с поверхности образца и последующего анализа испаренного вещества. Лазерный импульс вызывает абляцию (испарение) материала, а затем возбужденные атомы или ионы анализируются методами оптической эмиссионной спектроскопии (OES) или масс-спектрометрии (LA-ICP-MS).

2. Источник возбуждения

• РФА анализаторы: Рентгеновские трубки генерируют рентгеновское излучение путем ускорения электронов и их столкновения с металлической мишенью (анодом). Типичные материалы анодов включают медь, молибден, хром и другие.
• Лазерные анализаторы: Используют мощные лазеры, обычно работающие в ультрафиолетовом диапазоне (например, Nd:YAG лазеры), для испарения материала. Лазеры обеспечивают точное управление энергией импульсов и позволяют выбирать конкретные области для анализа.

3. Типы анализа

• РФА анализаторы: обеспечивают неразрушающий анализ, поскольку рентгеновское излучение проникает в материал, не разрушая его структуру. Подходит для анализа поверхностных слоев и тонких пленок.
• Лазерные анализаторы: являются частично разрушающим методом, так как лазер удаляет небольшой участок материала для дальнейшего анализа. Однако современные методы позволяют минимизировать повреждение образца.

4. Элементы и пределы обнаружения

• РФА анализаторы: Эффективны для анализа тяжелых элементов (с атомным номером > 11), но менее эффективны для легких элементов (таких как натрий и магний). Пределы обнаружения зависят от материала и конфигурации прибора, но обычно составляют порядка ppm (частей на миллион).
• Лазерные анализаторы: могут анализировать практически весь периодической таблицы, включая легкие элементы. Пределы обнаружения достигают ppb (частей на миллиард) и даже ниже благодаря использованию методов ICP-MS.

5. Применение

• РФА анализаторы: широко используются в металлургии, геологии, экологии, производстве и контроле качества. Особенно популярны для анализа минералов, сплавов, почв и воды.
• Лазерные анализаторы: применяются в исследованиях окружающей среды, археологии, криминалистике, биомедицине и многих других областях, где требуется точный анализ малых объемов материала.

6. Преимущества и недостатки

• РФА анализаторы:
  • Преимущества: Неразрушающий анализ, простота использования, относительно низкая стоимость.
  • Недостатки: Ограниченное разрешение для легких элементов, меньшие пределы обнаружения по сравнению с лазерными анализаторами.
• Лазерные анализаторы:
  • Преимущества: Высочайшая чувствительность, возможность анализа легких элементов, возможность пространственного разрешения.
  • Недостатки: частично разрушающий характер, более сложная настройка и эксплуатация, высокая стоимость.

Заключение

Хотя оба типа анализаторов предназначены для определения химического состава материалов, они различаются по принципу работы, источникам возбуждения и областям применения. РФА анализаторы больше подходят для быстрого и простого анализа тяжелых элементов, тогда как лазерные анализаторы предоставляют более точные и универсальные результаты, особенно когда речь идет о легких элементах и ультранизких концентрациях.