Вопрос №1

Рентгено-флуоресцентный анализ (РФА)

Возбуждение характеристического рентгеновского излучения при облучении образца рентгеновским излучением с высокой энергией (30–50 кэВ) и дальнейшей регистрацией интенсивностей рентгеновских линий с помощью волновой или энергетической дисперсии известно как метод рентгено-флуоресцентного анализа. Это классический метод элементного анализа в геологии, металлургии, горнообогатительной и цементной промышленности, а также в целом ряде других отраслей уже в течение 40–50 лет. Метод даёт хорошую сходимость и воспроизводимость при грамотной пробоподготовке для большинства определяемых элементов (обычно диапазон определяемых элементов — от F до U) с пределом обнаружения порядка 10-4 масс. % для большинства элементов и 10-3 масс. % для лёгких элементов (F, Na).

В классическом виде РФА — это метод валового анализа, требующий значительного количества материала образца (~1 г), который перед анализом должен быть растёрт до порошкообразного состояния. В настоящее время весьма широко стали использоваться приборы с энергетической дисперсией для РФА-анализа с поперечной локальностью около 50–500 мкм при использовании прострельных рентгеновских трубок, которые не требуют водяного охлаждения, но с более ограниченными возможностями по своим метрологическим характеристикам, таким, как предел обнаружения, погрешность определения и т. д. Хотя во многих случаях опытный аналитик может получать вполне приемлемые результаты с пределом обнаружения основных элементов 10-2–10-3 масс. %.

Приборы.В зависимости от области применения промышленностью выпускаются: носимые анализаторы на один или несколько фиксированных элементов с изотопным возбуждением или маломощной неохлаждаемой трубкой; 1-, 2- и многоканальные сканирующие спектрометры с волновыми детекторами на весь диапазон определяемых элементов; многоканальные квантометры (это приборы классической компоновки, весьма дорогие и требующие квалифицированного обслуживания, но по своим характеристикам и возможностям примерно на порядок превышающие рядовые спектрометры); приборы с энергодисперсионными спектрометрами; законченные ряды вспомогательного оборудования для пробоподготовки.

Из них к локальным относятся только приборы с энергодисперсионными спектрометрами, оборудованные телевизионными системами наблюдения и 2-координатными подвижными столиками. Все современные приборы имеют цифровую регистрацию и развитое программно-методическое обеспечение.

Задачи.Определение химического состава образцов бетона и исходных компонентов с невысокой локальностью, но низким пределом обнаружения. Помогает определить поведение отдельных элементов в физико-химических процессах.

Вопрос №2

Метод рентгеновской вычислительной микротомографии – сравнительно новый для минералогии метод, позволяющий определять фазовый состав и проводить морфометрический анализ руд и продуктов их обогащения. Рентгенотомографические исследования марганцевых руд, металлургических шлаков, углей показали его высокую эффективность особенно при проведении минералого-технологической оценки сырья.

Для понимания особенностей процессов обогащения руд важное значение имеет знание технологических свойств минералов (плотности, микротвердости, микрохрупкости, удельной магнитной восприимчивости и др.), большую часть из которых можно определить минералогическими методами. Особо при этом следует остановиться на люминесцентном анализе. Он позволяет не только диагностировать минералы при ультрафиолетовом, рентгеновском, катодном облучении. В настоящее время люминесцентные свойства минералов широко используются в качестве разделительного признака, положенного в основу рентгенолюминесцентной сепарации, которая применяется в разрабатываемых в ВИМСе технологиях обогащения марганцевых, хромитовых, редкометалльных. фосфоритовых и другихруд.