lu.se

Kärnfysik

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

PIXE-analyser

Vad finns i provet? Isotop- och elementanalyser

Vi erbjuder en service för att undersöka förekomsten av grundämnen och vissa isotoper i olika sorters prov. Den mest förekommande analysservicen använder PIXE för att bestämma och kvantifiera grundämnen från aluminium och tyngre.

Fasta prov, 1-10 mm i storlek, speciellt filterprov
PIXE-metoden är ett snabbt och rutinmässigt sätt att ta reda på vilka grundämnen som finns i ett okänt prov. Speciellt analyserar vi aerosolfilter där luft sugits genom filtret och gett en beläggning på filtret. Detektionsgränserna på filter är ca 0.5 ng/cm2 i det känsligaste området. Med kännedom om hur mycket luft som sugits genom filtret kan man direkt få fram aerosolkoncentrationerna i luft. Metoden bygger på att en protonstråle från vår accelerator orsakar karakteristisk röntgenstrålning från provet, vilken registreras i en känslig detektor.

Denna teknik har använts för att bestämma koncentrationer i ren luft (som bakgrundsvärden) och jämförs med de mycket högre halter som kan mätas i stadsmiljö, längs med vägar eller järnvägar. Vi analyserar regelbundet prov från externa användare; t ex myndigheter, laboratorier, industrier, forskningsinstitut. Ett exempel är att man finner ämnen som molybden (Mo) vintertid i närheten av vägar, och det kan då kopplas till slitage från dubbar i dubbdäck.

 

En PIXE-analys av ett aerosolfilter tar ca 5 minuter och kostar ca 900kr, men priset sjunker om många prov ingår i serien.

Fasta prov, 10 µm upp till någon mm
I små prov av mikroskopiska dimensioner sveper vi dessutom över provet med en fokuserad stråle. Därmed kan vi göra en s k elementkarta som visar fördelningen av grundämnen i provet. Förutom PIXE kan vi parallellt använda jonstråleinducerade kärnreaktioner som är mycket specifika för att bestämma vissa isotoper. Frågeställningar man kan besvara är t ex vad som finns i vissa små strukturer inuti provet, förekommer det gradienter av olika ämnen? Detta kan göras med en lateral upplösning ned till några mikrometer. En sådan mikrostråleanalys tar minst 30 minuter, oftast längre tid eftersom informationen blir tydligare ju längre man mäter, och måste relateras till vad som efterfrågas och vilka halterna är i provet. Priset per analys bestäms nu av mättiden.

Prestanda

Rutinanalyser

Element/isotop

Detektionsgräns (ppm)

Analysteknik

H

0.1

proton-protonspridning

D

1

proton-protonspridning

7Li

1

NRA

11B

1

NRA

(Na, Mg), Al,…

1 - 10

PIXE: K, L,(M)-röntgen



Ej rutin, diskussion nödvändig

Element/isotop

Detektionsgräns (ppm)

Analysteknik

12C

 

NRA

13C

 

NRA

15N

 

NRA

F

 

NRA

 

Analysmetoder

PIXE Particle Induced X-ray Emission
NRA Nuclear Reaction Analysis

För mer information om PIXE-analyser av filter eller andra typer av prov, kontakta Jan Pallon (jan.pallon@nuclear.lu.se tel +46 46 222 7637).

Sidansvarig: