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Die Sensitivität der SyXRF

Der Nachweis von Spurenelementen in Probenmatrizen mit der beschriebenen Methode ist wegen der auftretenden Absorptionseffekte stark abhängig von den in der Matrix befindlichen Hauptelementen. Die Bestimmung von 100 ppm Kupfer ist in einer reinen Bleimatrix wesentlich schwieriger als in einer Glasmatrix.

Die spektrale Verteilung der SR bestimmt durch den starken Intensitätsabfall zu höheren Energien und durch die gewählten Absorber die Anregung der verschiedenen Elemente und damit auch die Sensitivität. Die Anpassung der spektralen Verteilung an die Anregungsbedingungen der Spurenelemente durch geeignete Absorber und die Unterdrückung der Anregung von Hauptelementen kann die Sensitivität stark erhöhen.

Der Fehler in der Auswertung von Linienintensitäten eines Elementes hängt von dem vorhandenen Untergrund in dem aufgenommenen Fluoreszenzspektrum ab. Der vom Probendetektor gesehene Untergrund besteht zum größten Teil aus der Streuung der senkrecht polarisierten Komponente der SR an der Probe und ist damit stark abhängig von dem bei der Messung vorhandenen Polarisationsgrad. Die energetische Position einer Röntgenlinie in dem in den Probendetektor gestreuten Spektrum ist hierdurch entscheidend für den Untergrund dieser Linie. Das Energieauflösungsvermögen des Probendetektors beeinflußt ebenfalls das Verhältnis von Linienintensität zu Untergrundstrahlung.

Da die Intensität einer Fluoreszenzlinie und des Untergrundes mit steigender Meßdauer oder steigender einfallender Intensität ansteigen, kann sowohl der Untergrund als auch die Fluoreszenzintensität mit wachsender Genauigkeit festgelegt werden. Die Sensitivität der Methode ist hierdurch zeitabhängig und intensitätsabhängig und damit auch abhängig von der Größe der eingestellten Blende.

Eine technische Einschränkung zur Erhöhung der Sensitivität der Methode durch höhere SR-Intensität sind die von dem Detektorsystem maximal zu verarbeitenden Impulse,die in einen Vielkanalanalysator einsortiert das gemessene Spektrum ergeben. Die maximale Verarbeitungsgeschwindigkeit liegt für das verwendete Probendetektorsystem wegen einer aufwendigen Pulsverarbeitung im Hauptverstärker bei 3000 Pulse/s. Ein Erhöhen der einfallenden Intensität zur Erzeugung höherer Fluoreszenzintensitäten ist von dieser Zählrate an sinnlos.

Wegen der Vielzahl der Effekte, von denen die Sensitivität der SyXRF abhängt, muß diese für jede Probenmatrix und jeden experimentellen Aufbau berechnet und bei Bedarf optimiert werden.

In dem für die Messungen zur Bestimmung der Genauigkeit verwendeten Glasstandard könnte noch 1 ppm Strontium, in der Kupfer/Silber-Legierung 50 ppm Gold oder Blei bei einer Meßzeit von 1000 s und einem SR-Strahldurchmesser von 100 nachgewiesen werden. In dünnen Probenmatrizen, z.B. Kaptonfolie, können bei ähnlicher Meßdauer und Strahlgröße elementare Flächenbelegungen unterhalb von 100 Kupfer nachgewiesen werden.



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