Röntgenfluoreszenzanalyse in der Laborpraxis

Bereits seit vielen Jahren wird die Röntgenfluoreszenzenzanalyse eingesetzt für die Untersuchung kompakter, homogener Proben wie Metallen oder Gläsern, aber auch für die Analyse pulverförmiger Proben wie etwa geologische Proben, Zement und Eisenlegierungen. In den letzten Jahren haben sich viele neue Applikationsgebiete für diese Methode eröffnet.Im vorliegenden Buch erfolgt zunächst eine kurze Darstellung der physikalischen Zusammenhänge bei der Erzeugung und Wechselwirkung von Röntgenstrahlung in der zu untersuchenden Probe. Dann werden die verschiedenen Methoden der Probenpräparation in Abhängigkeit von der Qualität des Ausgangsmaterials sowie von der analytischen Zielstellung vorgestellt. Nach einer kurzen Beschreibung der verschiedenen Gerätetypen, die in der Röntgenanalytik existieren, und deren Leistungsfähigkeit wird auf die Auswahl optimaler Messbedingungen eingegangen sowie die Aufbereitung der Messdaten erläutert, angefangen von deren Korrektur über die Bestimmung der Intensitäten bis hin zum endgültigen Analysenergebnis, auch unter Berücksichtigung, Vermeidung und Korrektur möglicher auftretender Fehler. Nach einer kurzen Beschreibung der Gefahren einer Schädigung durch Röntgenstrahlung und der Anforderungen zu denen Verhinderung werden die verschiedenen Applikationen der Röntgenfluoreszenz beschrieben.

EinführungGRUNDLAGEN DER RÖNTGENSPEKTROSKOPIEAnalytische LeistungsfähigkeitRöntgenstrahlung und deren WechselwirkungDie Entwicklung der RöntgenspektroskopieDurchführung einer AnalysePROBENPRÄPARATIONZiele der ProbenpräparationPräparationstechnikenPräparation kompakter und homogener MaterialienKleinteilige MaterialienFlüssige ProbenBiologische MaterialienStäube und AerosoleGERÄTETYPEN FÜR DIE RÖNTGENFLUORESZENZANALYSEGenereller Aufbau eines RöntgenspektrometersVergleich von wellenlängen- und energiedispersiven GerätesystemenGeräteklassenKommerziell verfügbare GerätetypenMESSUNG UND AUSWERTUNG VON RÖNTGENSPEKTRENInformationsgehalt der SpektrenSchritte bei der Durchführung der MessungenAuswahl der MessbedingungenBestimmung der PeakintensitätQuantifizierungsmodelleSchichtcharakterisierungenChemometrische Methoden zur MaterialcharakterisierungErstellung einer ApplikationANALYSENFEHLERGenerelle BetrachtungenFehlerartenBerücksichtigung systematischer FehlerFehlerangabenWEITERE ELEMENT-ANALYSEMETHODENÜbersichtAtomabsorptions-SpektroskopieOptische EmissionsspektroskopieMassenspektroskopieRöntgenspektroskopie mit TeilchenanregungVergleich der MethodenSTRAHLENSCHUTZPhysikalische GrundlagenWirkungen ionisierender Strahlung auf menschliches GewebeNatürliche StrahlenbelastungenStrahlenschutztechnische RegelungenANALYSE HOMOGENER FESTPROBENEisenlegierungenNickel-Eisen-Cobalt-LegierungenKupferlegierungenAluminiumlegierungenSondermetalleEdelmetalleGläserKunststoffeAbriebanalyseANALYSE PULVERFÖRMIGER PROBENGeologische ProbenErzeBöden und KlärschlämmeQuarzsandZementKohle und KoksFerrolegierungenSchlackenKeramik und FeuerfestmaterialienStäubeNahrungsmittelPharmakaSekundärbrennstoffeANALYSE VON FLÜSSIGKEITENMultielementanalyse an FlüssigkeitenKraftstoffe und ÖleSpurenanalytik in FlüssigkeitenSpezielle Präparation von FlüssigkeitsprobenSPURENANALYSE MIT TOTALREFLEXIONBesonderheiten der TotalreflexionsröntgenfluoreszenzProbenpräparation für die TotalreflexionsröntgenfluoreszenzAuswertung der SpektrenTypische Applikationen der TXRFINHOMOGENE PROBENMessmodiGerätetechnische AnforderungenDatenaufbereitungSCHICHTANALYTIKAnalytische AufgabenstellungProbenbehandlungMesstechnikAnalysenbeispiele für SchichtsystemePUNKTANALYSENPartikelanalyseChemometrische Identifizierung von GlaspartikelnIdentifizierung von EinschlüssenMaterialidentifizierung mit Handheld-GerätenBestimmung toxischer Elemente in Konsumgütern - Restriction-of-hazardous-substances-ÜberwachungToxische Elemente in Spielzeugen - SpielzeugverordnungANALYSE VON ELEMENTVERTEILUNGENAllgemeine BemerkungenMessbedingungenGeologieElektronikArchäometrische UntersuchungenHomogenitätstestsSPEZIELLE ANWENDUNGEN DER RÖNTGENFLUORESZENZKombinatorik und High-throughput-ScreeningChemometrische SpektrenauswertungSpeziationsanalysenPROZESSKONTROLLE UND AUTOMATIONGenerelle ZielstellungenOffline- und Atline-AnalytikInline- und Online-AnalytikQUALITÄTSMANAGEMENT UND VALIDIERUNGMotivationValidierung