ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура из "Аналитическая геохимия" Поэтому флуоресцентные методы возбуждения были введены после разработки достаточно чувствительных детекторов. Этот способ является основой современного прибора, типичная схема которого приведена на рис. 61. [c.223] Для попадания на пробу первичной радиации максимально высокой интенсивности расстояния между мишенью, окном и пробой поддерживают минимальными. Когда определяют элементы с атомными номерами менее 22, длины волн возбуждающего и испускаемого света находятся в диапазоне от 2,7 А и выше, причем значительной становится абсорбция воздухом. Поэтому путь прохождения радиации должен быть освобожден от воздуха или наполнен либо водородом, либо гелием, чтобы устранить ослабление. [c.224] Окно рентгеновской трубки также поглощает первичное излучение. При длинах волн менее 3 А поглощение не очень значительно, но при 4,5 А только 1% первичного потока пропускается берилли-евым окном толщиной 0,076 см и способность к пропусканию надает до 0,1% для 5,18 А и до 0,01% для 5,7 А. Частично решить эту проблему может в некоторых случаях применение более тонкого окна, но так как легкие элементы представляют большой интерес, то это явление составляет причину одного из основных ограничений в применении флуоресцентной рентгеновской спектроскопии. [c.224] Бирке [6] предложил помещать пробу внутрь непрерывно откачиваемой разборной рентгеновской трубки и возбуждать флуоресценцией. Трубка отделена от эвакуированного спектрометра тонким пластмассовым окном, так как разница в давлении мала. Схема является почти возвращением к первым приборам Г. Ф. Хевеши [31], но теперь она более выполнима, так как вакуумная техника в значительной степени улучшилась. Способ представляет не больше трудностей, чем крепление пробы в вакууме в электронной микроскопии. [c.224] При наличии возбужденного спектра необходим определенный дисперсионный прибор для выделения линий различных длин волн. Длины волн можно также различать но энергетическим уровням различных линий, но этот метод не дает достаточно хорошего разрешения и обычно не используется в рассматриваемых аналитических приборах. [c.224] В качестве дифракционных элементов применяются различного рода кристаллы. На рис. 62 линиями ХУ и Х У , расположенными на расстоянии ( , представлены атомные плоскости в соответствующем кристаллическом веществе. [c.224] АВС и АфуС — параллельные рентгеновские лучи, падающие на кристалл под углом 0 к перпендикуляру и отражающиеся от плоскостей под тем же самым углом. Если ВВ и ВЕ проведены перпендикулярно к соответствующим параллельным лучам, то расстояние, проходимое лучом А В С , превышает путь, пройденный АВС, на ОВ В Е. [c.224] что дисперсия уменьшается с увеличением 2d, и кристалл с минимальным расстоянием дает лучшее разделение соседних длин волн. [c.225] Простейший тип спектрометра, использующего плоский кристалл, схематически показан на рис. 63. [c.226] Первичный поток рентгеновских лучей 1 ударяет по пробе 2 и ио всем направлениям испускается флуоресцентное излучение. Коллиматор 3, представляющий собой связку тонких трубок или пластинок, позволяет почти параллельному пучку падать на плоский кристалл 4. Согласно закону Брэгга дифрагироваться будет только один первый порядок длин волн, и эта радиация принимается детектором 5. Механизм смонтирован так, что угловое перемещение детектора в 2 раза больше, чем кристалла, так что весь спектр может быть сканирован, и длины волн, принимаемые детектором, всегда известны из его углового положения. Диапазон длин волн перекрывается, если 0 меняется от О до 90°. [c.226] Разрешающая сила приспособления зависит главным образом от геометрии коллиматора. Наибольшая эффективность достигается при частом расположении трубок или пластинок и максимальной длине связки. Связка, называемая щелью Соллера, имеет длину около 10 см, пластинки размещены на расстоянии 0,025 см. Поверхность поперечного сечения пучка, проходящего через коллиматор, обычно составляет 3,225 см . [c.226] Второй тип монохроматора в обычном применении использует цилиндрически изогнутый кристалл. Геометрия расположения показана на рис. 64. [c.226] Флуоресцентный спектр, испускаемый пробой 1, проходит через щель 2. Рассеивающийся пучок ударяется об изогнутый кристалл 3. Этот кристалл срезан таким образом, что все части пучка встречаются с ним под углом Брэгга и вся радиация соответствующей длины волны сходится на выходной щели 4, откуда попадает на детектор 5. Кристалл действует аналогично вогнутой решетке оптического спектрографа. Это не значит, что пучок лучей фокусируется оптически. Он дифрагируется таким образом, что одна длина волны сводится в одну точку (рис. 65). [c.226] Обычно используемыми детекторами являются счетчики Гейгера, а также пропорциональные и сцинтилляционные. [c.227] Пропорциональный счетчик работает в области между А ш Б, где амплитуда импульса зависит от приложенного напряжения и энергии фотона, инициируюгцего разряд. [c.228] Мертвое время типичного счетчика Гейгера составляет около 150—300 мксек, что приводит к значительным потерям даже при низких скоростях счета. [c.228] Пропорциональный счетчик производит более слабые импульсы, но обладает мертвым временем порядка только 0,2 мксек, так как лавины электронов ограничены областью проникновения фотона и в оставшейся части трубки может обнаруживаться следующий фотон. Сцинтилляционный счетчик имеет мертвое время того же порядка, и у обоих детекторов оно становится помехой только при скоростях счета 10 и выше. [c.228] Монохроматическое излучение испускается пробой в виде фотонов, энергия каждого из которых является функцией длины волны. Интенсивность линии измеряется скоростью эмиссии фотонов. Детектор превращает каждый фотон в электрический импульс в уже указанных пределах, так что измерение линейной интенсивности сводится к измерению скорости, при которой получается импульс с детектора. Это может быть выполнено несколькими методами, из которых наиболее широко применяются два следующих. [c.229] Первый метод, обычно применяемый для качественных, полуколиче-ственных и количественных работ, где не требуется максимальная точность, предусматривает прохождение импульсов через счетчик. Это дает сигнал тока, обусловленный скоростью импульсов. [c.229] Спектр сканируется и скорость импульсов регистрируется самописцем, так что получается непрерывная запись спектра, как показано на рис. 68. Интенсивность линий измеряется по высоте ников. [c.229] Вернуться к основной статье