Что определяет РФА-анализатор и какие элементы ему недоступны
У РФА-анализатора есть чёткая физическая граница: одни элементы он определяет отлично, другие не видит в принципе. Понимание этой границы убирает 90 % ошибок при выборе прибора. Разбираем, что РФА может и чего не может.
Рентгенофлуоресцентный анализ основан на простом принципе: атом, облучённый рентгеном, испускает вторичное излучение строго определённой для каждого элемента энергии. Чем тяжелее элемент, тем выше энергия его линий и тем легче её зарегистрировать. Отсюда — и сильные стороны метода, и его границы.
Что РФА определяет хорошо
- Диапазон примерно от магния (Mg, Z=12) до урана (U, Z=92) — это большинство технически важных элементов.
- Легирующие в сталях и сплавах: Cr, Mn, Ni, Cu, Mo, V, W, Co, Ti, Nb, Zr и др.
- Драгоценные металлы: Au, Ag, Pt, Pd — с определением пробы.
- Тяжёлые и токсичные: Pb, Cd, Hg, As, Br — отсюда применение в RoHS и экологии.
Для большинства задач сортировки, PMI и марочного контроля этого диапазона достаточно.
Чего РФА не видит
Принципиально не определяются лёгкие элементы:
- углерод (C), бор (B), бериллий (Be), литий (Li) — их флуоресценция слишком низкоэнергетична, чтобы прибор её зарегистрировал;
- азот, кислород — по той же причине.
Это не вопрос «дорогого» или «дешёвого» прибора — так устроена физика метода. Поэтому разделить марки стали по углероду РФА не может.
Элементы на границе диапазона — Mg, Al, Si, P, S — определяются, но хуже: уверенно их меряют только модели с гелиевой продувкой или вакуумной камерой и при заметных концентрациях.
Как обойти ограничение
Если в задаче критичны углерод и лёгкие элементы, РФА дополняют другим методом:
- ОЭС (искровой) — эталон по C, S, P, особенно в лаборатории;
- LIBS — портативный, видит углерод и лёгкие элементы на объекте.
Типовая практика — связка: РФА для быстрой сортировки по тяжёлым элементам и ОЭС/LIBS там, где нужен углерод. Подробнее — в статье «Чем отличаются РФА, ОЭС и LIBS».
Подобрать прибор под нужный перечень элементов поможет подбор прибора или инженер-аналитик по заявке.
Читайте также

Анализ руд и минералов: РФА и LIBS в геологоразведке

PMI: идентификация марок сплавов на входном контроле

Сортировка металлолома анализатором: как отличить марки сплавов
Подберём оборудование под вашу задачу
Анализаторы, спектрометры и микроскопы — с подбором инженером-аналитиком под ваши марки и задачи, поставкой и поверкой по РФ.