X-ışını haritalama tekniği ile numunelerin haritalanması

Abstract

Bu çalışmada X-Işını Floresans spektrometresi ile elementel haritalama için bir sistem tasarlanmış ve elementel haritalama uygulamaları yapılmıştır. Spektrometre, ortasında bir deliğe sahip halka şeklinde kolimatöre dayanmış ve X-ışını kaynağı olarak kolimatöre Am-241 izotopu monte edilmiştir. Yüksek rezolüsyona sahip çok kanallı analizörle çiftlenmiş bir sıvı azot soğutmalı Si (Li) dedektör yardımıyla fotonlar dedekte edilmiştir. Haritaları yapılacak numuneler, toz halinde olan saf elementlerden yapılmıştır.Bu çalışmanın birinci kısmında numunelerın haritaları üç çeşit grafikte çizilmiştir. Birincisinde elementin var olduğu alan, tek bir renkle belirlenmiş olup ikinci tür grafiklerde her bir elemente ait alan, o alandan gelen şiddete (sayıma) karşı farklı renklerle gösterilmiştir, Bu çeşit haritalar elementel dağılımının homojen ya da heterojen olduğu konusunda bilgi vermektedir. Üçüncü tür grafiklerde üç boyutlu olarak bir element için x ve y konumuna karşı konsantrasyonu çizilmiştir.Çalışmanın ikinci kısımında kimyasal dağılım analizlerinin daha kapsamlı yöntemleri çok elementli çizgi tarama modu ile gerçekleştirilmiştir. Bir numunede verileri topladıktan sonra elementlerin şiddetleri veya konsantrasyonları fotoğraf görüntüsünün üzerinde üst üste olarak görüntülenmiştirÜçüncü kısımda toplam harita spektrumu çizilmiştir. Toplam harita spektrumunda haritadaki tüm spektrumlar toplanıp görüntülenmiştir. Bu spektrumda ek eleman çizgileri açığa çıkarılmıştır.

An energy-dispersive system is described for elemental mapping by X-ray fluorescence spectrometry. The present study describes the design of an X-ray fluorescence spectrometer and presents its performance in elemental mapping applications. The spectrometer is based on a new ring-shaped collimator with a pinhole in the center of it and the Am-241 isotope mounted in the collimator as an X-ray source. The photons was detected by high resolution Si (Li) detector coupled to a multi-channel analyzer and cooled by liquid nitrogen.In this study, the samples were made from pure elemental powders and three types of graphics was plotted. In the first graphic the areas of the elements were shown with a single color. The area of the each element was shown with different color due to the count (intensity) related to the area in second type of graphs. This type of map provides information about the homogeneity or heterogeneity of the elemental distribution. In the third type of graphs for an element, the counts was plotted against the x and y position in three dimension.In the second part of the study, more comprehensive methods of chemical distribution analysis are made possible by multi-element Line Scan Mode. After the elements, line and spatial resolution are specified, the data are collected and displayed as intensities or concentrations overlaid directly on the video image.The total spectrum maps were drawn in the third part. In the total map spectrum, all the spectrum in the map are collected and displayed. The total map spectrum revealed additional elements not included in the preliminary mapping analysis.