О природе минералов 1 Введение

5.3 Рентгеновский флуоресцентный
анализ (РФА)
Как мы уже знаем, в электронном зонде может
возникать вторичная рентгеновская флуоресцен-
ция, когда квант рентгеновского излучения по-
глощается другим атомом, ионизируя этот атом
и заставляя его самого испускать характеристиче-
ские рентгеновские лучи (разд. 5.2.2). При рент-
геновском флуоресцентном анализе (РФА) харак-
теристическое рентгеновское излучение генери-
руется в результате ионизации образца пучком
рентгеновских лучей. Чтобы убедиться, что все
присутствующие в образце элементы флуоресци-
руют (испускают характеристические рентгенов-
ские лучи), для анализа используют непрерывный
спектр, генерируемый рентгеновской трубкой при-
бора (белое излучение), т.е. рентгеновские лучи,
возникающие в результате торможения электро-

---

Рис. 5.9 Рентгеновский флуоресцентный спектрометр.
нов. Как было указано в разд. 4.2.1, минимальная
длина волны рентгеновских лучей, испускаемых
рентгеновской трубкой, обратно пропорциональна
ускоряющему напряжению. В РФА-методе уско-
ряющее напряжение в рентгеновской трубке обыч-
но составляет 100 кВ, что обеспечивает мощный
непрерывный пучок лучей с минимальной длиной
волны 0,0124 HM.
РФА-спектрометр показан на рис. 5.9. Как
можно видеть, он очень похож на электронно-
зондовый микроанализатор. В рассматриваемом
случае, как и при использовании электронно-
зондового микроанализа, рентгеновские лучи, по-
ступившие от образца, сравниваются с рентгенов-
скими лучами, исходящими от стандартов извест-
ного состава, и измеряются в тех же самых экспе-
риментальных условиях. Для получения точных
результатов должны быть сделаны аналогичные
поправки на атомный номер, поглощение и флуо-
ресценцию (поправка ZAF).
Принципиальные отличия этого метода состо-
ят в том, что источником ионизирующего излуче-
ния здесь служит рентгеновская трубка, а не элек-
тронная пушка, а поскольку рентгеновские лучи в
отличие от электронов не могут фокусироваться
магнитными линзами, то для образования узко-
го пучка рентгеновских лучей применяется кол-
лиматор. Это устройство состоит из ряда близко
расположенных металлических пластин, которые
и формируют узкий пучок.
Набор химических элементов, которые можно
анализировать с помощью РФА, такой же, как и
для электронно-зондового микроанализа. Однако
пространственное разрешение в этом методе ока-
зывается значительно худшим — порядка сантиме-
тра, а не нескольких микрометров. Недостаточ-
ная разрешающая способность ограничивает ис-
пользование РФА при анализе минералов, и рас-
сматриваемый метод применяют главным обра-
зом для валового анализа пород и руд. Существу-
ет несколько типов рентгеновских трубок, из ко-
торых наибольшим применением пользуются зо-
лотые, вольфрамовые, серебряные, молибденовые,
хромовые и титановые. Помимо белого излучения
рентгеновские трубки генерируют также рент-
геновские лучи с характеристическими длинами
волн, свойственными металлам, и, следовательно,
нельзя использовать трубку из того же металла,
который нужно анализировать. Для большинства
элементов, за исключением тех, атомная масса ко-
торых меньше, чем у магния, чувствительность
РФА-анализа меньше 10 ррт. Отсюда следует, что

---

данный метод идеален для валового анализа рас-
сеянных элементов.
Преимущество РФА — простота подготовки
образцов. Образцы могут иметь вид спрессован-
ных шариков или таблеток, получаемых из тонко
измельченного вещества путем сплавления его с
боратом лития или другим подобным соединени-
ем. Именно простота подготовки образцов наряду
с современным уровнем проведения анализа, ко-
торый может быть полностью автоматизирован,
способствует чрезвычайно широкому применению
этого метода в исследовании состава руд.