Xarakteristik rentgen nurlarini standart rentgen spektrometrlari yordamida

33.9-§. Rentgen fluoressent spektrlari yordamida analiz

Sifat analizi. Atom elektron sathlari energiyalarining farqi E har bir
element uchun xususiy bo‘lganligi uchun ularning rentgen spektridagi chizig‘ining joyi, ya’ni to‘lqin uzunligi ham bir-biridan farq qiladi va shuning uchun, to‘lqin uzunligiga qarab elementni topish mumkin. Rentgen fluoressent spektrdagi chiziqning o‘rnini Mozli qonunidan foydalanib baholash (topish) mumkin

E  h
^{2 2 m e4 (Z   )2} 1 1



n

n

h

 (

e



)
2 2 2
0 1
(33.3)

Bu yerda  – rentgen spektridagi chiziqning chastotasi, ^me – elektronning
massasi, e – elektronning zaryadi, h – Plank doimiysi, Z – elementning

atom nomeri, ^ – ekranlanganlik doimiysi, ⁿ₀ va
ⁿ₁ – o‘tish bo‘layotgan

boshlang‘ich va oxirgi holatlarning bosh kvant sonlari.
Rentgen nurining chastotasi va to‘lqin uzunligi quyidagicha bog‘langan.

 _ 1
c 
(33.4)

^ – rentgen nurining to‘lqin uzunligi, c – yorug‘likning vakuumdagi tezligi.
Ma’lumki
m e⁴ 2 ²

e _{ R} h³c
(33.5)

ifoda Ridberg doimiysiga teng. (33.4) va (33.5) ifodalarni hisobga olib (33.3) ni quyidagicha o‘zgartirib yozish mumkin.

1 ₂ ^ 1 1 ^

_  RZ
^  ^
_n2 _n2
(33.6)

 1 2 
Tajribada olinadigan rentgen nurining to‘lqin uzunligiga teskari
bo‘lgan kattalik (ya’ni ^{ / c} ) tegishli elektron o‘tishning turiga va atom
nomerining kvadratiga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi. Bu bog‘lanish Mozli qonunining matematik ifodasidir. Elementning tartib raqami Z va
kattalik orasidagi bog‘lanishning grafigi 33.10-rasmda keltirilgan.

33.10-rasm. Xarakteristik rentgen nurlanishining K-, L- va M-chiziqlari uchun Mozli qonunining diagrammasi. Absissa o‘qiga elementning tartib raqami, ordinata o‘qiga
esa qo‘yilgan (c – yorug‘likning tezligi).

Tegishli elektron o‘tishga mos keluvchi (masalan,
L  K,
^{M  K} va

hokoza) rentgen nurining to‘lqin uzunligini (33.2) orqali aniqlab namunaning tarkibiga kiruvchi elementlarni atom nomerlarini topish mumkin, ya’ni sifat analizi o‘tkazish mumkin. Masalan, namunaning

spektrida to‘lqin uzunliklari 0,2102 va 0,2106 nm bo‘lgan
^K_1 va
^K 2

spektr chiziqlar bo‘lsa, to‘lqin uzunliklari bo‘yicha tuzilgan jadvaldan (33.6-jadval) bu chiziqlarni tartib nomeri 25 bo‘lgan atom, ya’ni marganes chiqarayotgani ma’lum bo‘ladi.
Ba’zi elementlarning rentgen fluoressent analizda ishlatiladigan analitik chiziqlari quyidagi jadvalda keltirilgan.

5. 
   Jadval. Elementlarning rentgen fluoressent usulda ishlatiladigan analitik chiziqlari.
   

Atom nomeri	Element	K1 , nm	K 2 ,nm
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28	Alyuminiy Kremniy Fosfor Oltingugurt Xlor Argon Kaliy Kalsiy Skandiy Titan Vanadiy Xrom Marganes Temir Kobalt Nikel	0,8339 0,7125 0,6154 0,5372 0,4727 0,4191 0,3741 0,3358 0,3031 0,2748 0,2503 0,2289 0,2102 0,1936 0,1789 0,1658	0,8340 0,7128 0,6157 0,5375 0,4730 0,4194 0,3744 0,3361 0,3034 0,2752 0,2507 0,2293 0,2106 0,1940 0,1793 0,1662

Rentgen fluoressent usul bilan sifat analizi o‘tkazganda rentgen trubkasidan chiqayotgan polixromatik (har xil to‘lqin uzunlikka ega bo‘lgan nurlar) nurlarning energiyasi analiz qilinayotgan namunaning tarkibiga kiruvchi elementlarning K-elektronlarini urib chiqarish uchun kerak bo‘ladigan energiyadan katta yoki unga teng bo‘lishi zarur. Shunday holda ikkilamchi rentgen nurlarining spektri yuqoridagi jadvalda keltirilgan xarakteristik rentgen chiziqlariga ega bo‘ladi.

Yutilish chegarasining joyi ham har bir element uchun xarakterlidir. Shuning uchun, namunadan o‘tgan yutilish chetlarini chegaralovchi ikkita to‘lqin uzunlikdagi nurlarning intensivliklarini o‘lchash RAA da elementning nima ekanligini aniqlash uchun yetarlidir. Bu usullar bilan aniqlash chegaralari quyidagicha; RSMA da – 0,001 % mass. va RFA da – (0,1–1,0) mkg/g.