ایکس رے فلوروسینس (ایکس آر ایف)ایک عام استعمال شدہ کیمیائی تجزیہ تکنیک ہے۔ایکس آر ایف آلاتایکس رے استعمال کریں۔"پرجوش"نمونہ (معیاری تجزیہ) میں عناصر کی شناخت کرکے یا نمونے میں کسی عنصر کی طاقت کا تعین کرکے اس کی ساخت کو نمایاں کرنے کے لیے مواد(مقداری تجزیہ)۔
1. ایکس رے سپیکٹروسکوپی
ہم نے ذکر کیا کہ ایکس آر ایف آلات میں ایکس رے حوصلہ افزائی کا ذریعہ ہیں، لیکن ہماری تعریف میں، یہ اس کا بنیادی مقصد نہیں ہے۔ خصوصیت والی ایکس رے اتیجیت کے عمل کی ایک ضمنی پیداوار ہیں۔ اس کے لیے ہمیں تھوڑا سا سائنسی علم کی ضرورت ہے۔ ایکس رے برقی مقناطیسی سپیکٹرم کا ایک ذیلی سیٹ ہے، جو ریڈیو لہروں سے لے کر مرئی روشنی تک ہر چیز کا احاطہ کرتا ہے۔ایکس رےاور گاما شعاعیں۔ تمام مواد ایٹموں سے بنتے ہیں، اور متواتر جدول میں مختلف ایٹموں کو مختلف عناصر کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔
ایٹم نیوٹران، پروٹون اور الیکٹران سمیت ذیلی ایٹمی ذرات سے بنتے ہیں۔ پروٹون اور الیکٹران چارج ہوتے ہیں، جبکہ نیوٹران ہوتے ہیں۔"غیر جانبدار"کیمسٹری کے حقیقی ورک ہارسز کے طور پر، الیکٹران اپنے نیوکللی کے پروٹون چارج کے ذریعے ایٹموں کے پابند ہیں۔ جب ایک ایٹم ایک الیکٹران کھو دیتا ہے، تو یہ آئنائزڈ ہوتا ہے، اور جوہری چارج عام طور پر دوسرے ایٹموں کے مرکزے کو کیمیائی بانڈز بنانے کے لیے اپنی طرف متوجہ کرتا ہے۔ زیادہ تر عناصر، خاص طور پر دھاتیں، آکسیجن کے ساتھ مل کر آکسائڈائزڈ ہو جاتے ہیں - جیسے لوہے پر زنگ۔ وہ ایک عنصری مواد بنانے کے لیے خود کو باندھ سکتے ہیں، یا سوڈیم جیسے انتہائی رد عمل والے ایٹموں کو باندھ سکتے ہیں، جس سے ہر طرح کا نقصان ہوتا ہے۔ عام مرکبات میں، زیادہ تر عناصر دوسرے عناصر کے سلسلے میں مستحکم برتاؤ کرتے ہیں۔
2.خصوصیت ایکس رے توانائی کے ذریعہ عناصر کی درجہ بندی
الیکٹران K، L، M، N، وغیرہ کے لیبل والے گولوں کی ایک سیریز میں نیوکلئس کا چکر لگاتے ہیں۔
جب اندرونی خول (کم توانائی کی سطح) ایک الیکٹران کو تابکاری سے کھو دیتا ہے اور غیر متوازن ہو جاتا ہے، تو بیرونی خول (اعلی توانائی کی سطح) میں موجود الیکٹران استحکام کو برقرار رکھنے کے لیے اندرونی خول میں منتقل ہو جاتے ہیں۔ یہ الیکٹران کی منتقلی کا عمل ایکس رے رینج میں توانائی کی ایک مخصوص مقدار خارج کرتا ہے۔ ان خصوصیات والی ایکس رے توانائیوں کی پیمائش کرنے کے لیے اپنے آلے میں ایک ڈیٹیکٹر لگائیں، اور آپ کو معلوم ہو جائے گا کہ آپ کے مواد میں کون سے عناصر ہیں۔ اگر آپ متواتر جدول کو دیکھیںایکس آر ایف، آپ کو اعداد کا ایک سلسلہ ملے گا جو بیرونی خول سے اندرونی خول میں ہر منتقلی کے لیے خصوصیت کی ایکس رے کی توانائی کی نمائندگی کرتا ہے، مختلف عناصر کے ساتھ اعداد کے منفرد امتزاج ہوتے ہیں۔ اعداد کے ان مجموعوں سے ظاہر ہونے والی توانائی کو کلو الیکٹران وولٹ (کیو) کے لحاظ سے بیان کیا گیا ہے۔
3. متضاد سپیکٹرل چوٹیوں کو حل کریں۔
اگر آپ ایکس آر ایف متواتر جدول میں عناصر کی خصوصیت والی ایکس رے توانائیوں کو دیکھیں گے تو آپ دیکھیں گے کہ جب آپ زنک سے تجاوز کرتے ہیں تو L-شیل نمبر سوڈیم کے K-شیل کے برابر توانائی رکھتا ہے، اور یہ رجحان رہا ہے۔ کم جوہری نمبر والے عناصر کے لیے دہرایا گیا۔ مثال کے طور پر، بیریم-ایل (4.467keV) تقریباً ٹائٹینیم-K (4.508keV) سے مماثل ہے۔ ماہرین ارضیات اور ماہرین زراعت جو مٹی میں معدنیات کو دیکھتے ہیں ان کے نمونوں میں بہت مشکل سے سمجھنے والی ایل لائن توانائی حاصل کرنے کا امکان ہے۔
4.توانائی کے منتشر ایکس رے فلوروسینس سپیکٹرومیٹری
توانائی کو پھیلانے والاایکس آر ایف(ای ڈی ایکس آر ایف) آلاتفلورین سے یورینیم تک تمام عناصر کو پرجوش اور ان کا پتہ لگانا، توانائی کی چوٹیوں کے ساتھ ایک توانائی کا سپیکٹرم فراہم کرتا ہے جو مواد کی خصوصیات کو نمایاں کرتا ہے۔ اگر صارف کو مواد کے بارے میں کچھ علم ہے، تو وہ مختلف جوش کی توانائیوں کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں تاکہ زیادہ مخصوص اسپیکٹرل رینج کو منتخب کیا جا سکے یا متصادم توانائیوں کو اسکرین کرنے کے لیے فلٹر کے اجزاء استعمال کر سکیں۔ ایکس آر ایف سافٹ ویئر سپیکٹرل فٹنگ الگورتھم بھی استعمال کر سکتا ہے تاکہ اعلی درستگی کے لیے آلات کیلیبریٹ کرنے میں مدد مل سکے۔
5. طول موج بازی ایکس رے فلوروسینس اسپیکٹومیٹری
بعض صورتوں میں، اوور لیپنگ انرجی کو توانائی کے پھیلاؤ کے آلے میں حل نہیں کیا جا سکتا۔ ایسا کرنے کے لیے، ہمیں بریگ کے قانون اور خصوصی آلات کی ضرورت ہے۔ بریگ کا قانون بیان کرتا ہے کہ ایکس رے ایک کرسٹل میں متوازی جوہری طیاروں کے ذریعے کیسے سفر کرتے ہیں۔ نمونے کے مواد کے پرجوش ہونے کے بعد، نتیجے میں آنے والی خصوصیت والی ایکس رے کرسٹل کے ذریعے متوازی روشنی کے پیٹرن میں سلٹ (کولیمیٹر) کے ذریعے محدود اور منتشر ہوجاتی ہیں، جو ایک اعلیٰ حساسیت والے ایکس رے فلٹر کے طور پر کام کرتی ہے۔ ای ڈی ایکس آر ایف میں، بیریم اور ٹائٹینیم کے ساتھ ایک نمونہ تقریباً 4.5keV کی توانائی کی وسیع چوٹی دکھائے گا، جو دونوں عناصر کی موجودگی کو ظاہر کرے گا، جبکہ ڈبلیو ڈی ایکس آر ایف سپیکٹرومیٹر دونوں عناصر سے دو الگ چوٹیوں کو دکھانے کے قابل ہو گا۔
