Fachgebiet Mineralogie, Geochemie und Salzlagerstätten

Institute of Mineralogy and Mineral Resources

Technical University of Clausthal


RFA - so funktioniert's!

Text und Lay-out: Hansjörg Prohl

Graphical Assistance: Thilo Sander und Imke Klingenberg

Bei der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, englisch XRF für X-Ray Fluorescence Analysis) wird die zu untersuchende Probe mit Röntgenstrahlung aus einer Röntgenröhre bestrahlt und dadurch zur Eigenstrahlung angeregt. Die von der Probe kommende Röntgenstrahlung besteht aus verschiedenen, von den einzelnen Elementen der Probe erzeugten charakteristischen Wellenlängen. Durch die qualitative Bestimmung dieser charakteristischen Wellenlängen läßt sich feststellen, welche Elemente in der Probe vorliegen. Durch die quantitative Bestimmung der Intensität der einzelnen Wellenlängen kann ermittelt werden, in welcher Konzentration ("wieviel") des jeweiligen Elementes in der Probe vorhanden ist. Zur Unterscheidung der einzelnen Wellenlängen der von der Probe kommenden Röntgenstrahlung wird bei der wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse (WDXRF) ein Analysatorkristall benutzt. Mit einem nachfolgenden Detektor wird die Intensität der einzelnen Wellenlängen gemessen.

Abbildung 1-1: Einfache Darstellung des Aufbaus eines wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometers

Die Röntgenfluoreszenzanalytik ist eine vergleichende Untersuchungsmethode. Um aus der gemessenen Intensität der Röntgenstrahlung auf die Konzentration des Elementes in der Probe schließen zu können, ist die Aufnahme einer Kalibriergerade notwendig.

Die RFA bietet die Möglichkeit zur schnellen quantitativen Bestimmung von Haupt-, Neben- und Spurenelementen. In Abbildung 1-2 sind die Elemente, die mit der am IMMR erstellten Kalibration für Schmelztabletten zuverlässig bestimmt werden können, rot dargestellt. Abbildung 1-3 gibt die Möglichkeiten des XRF-Systems UniQuant® wieder.

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

L

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

A


L

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

A

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Abbildung 1-2: Die rot dargestellten Elemente können nach der Erstellung einer Schmelztablette zuverlässig bestimmt werden.

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

L

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

A

L

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

A

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Abbildung 1-3: Die rot dargestellten Elemente können mit dem XRF-System UniQuant® gemessen werden.


Hier geht es weiter zu den folgenden Kapiteln:

Abschnitt 1: Röntgenstrahlung

Abschnitt 2: Aufbau eines wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometers

Abschnitt 3: Die quantitative Untersuchung

Abschnitt 4: Probleme

Abschnitt 5: Betrachtung von Analyseergebnissen

Abschnitt 6: Literatur