Безпека рентгенофлуоресцентних спектрометрів Елватех

Багато досягнень у дослідженні будови матерії і створенні нових матеріалів та речовин зобов'язані своєю появою рентгенівським променям. Рентгенівські методи відомі як надійний та ефективний інструмент дослідження внутрішньої будови об’єктів, атомної структури речовини та елементного складу матеріалів. При цьому рентгенівське випромінювання характеризується меншою енергією, ніж інші види іонізуючого випромінювання, і не призводить до руйнування або змін в структурі досліджуваних об’єктів.

Проте, робота з рентгенівськими променями все ж таки лякає людей через свою природну здатність до проникнення і приналежність до сім’ї іонізуючого випромінювання, яке інколи називають радіацією.Давайте розглянемо це питання детальніше.

Що таке іонізуюче випромінювання?

Загалом іонізуючим випромінюванням вважаються потоки електромагнітних хвиль або частинок, які можуть при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізуючого випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-промені, рентгенівське випромінювання, а також інші високоенергетичні заряджені частинки на кшталт протонів та іонів, отриманих у прискорювачах. Тобто усе те, що має достатній запас енергії для того, щоб розірвати зв’язки всередині нейтрального атома і зробити з нього позитивно чи негативно заряджений іон. Усе інше випромінювання, енергія якого нижча за внутрішні зв’язки між елементарними частинками, відносять до неіонізуючого випромінювання.Іонізуюче випромінювання надходить із радіоактивних матеріалів, рентгенівських трубок, прискорювачів частинок і присутнє у навколишньому середовищі. Воно має багато практичних застосувань у медицині, наукових дослідженнях, будівництві та багатьох інших галузях.

Що таке рентгенівське випромінювання?

Рентгенівське / Пулюївське випромінювання (X-ray emission / roentgen radiation) — короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.01 нм. В електромагнітному спектрі діапазон частот рентгенівського випромінювання лежить між ультрафіолетом та гамма-променями.

Рентгенівські промені слабко взаємодіють із речовиною, завдяки чому мають велику проникність. Поглинаються вони лише в тому разі, коли їхня енергія вища за енергію внутрішніх електронів атомів. Загалом енергія рентгенівських променів нижча, ніж в усіх інших видів іонізуючого випромінювання.Низькі дози рентгенівського випромінювання безпечніші, ніж радіоактивні альфа-, бета- та гамма-випромінювання. Рентгенівські промені застосовуються для дослідження органів і систем організму людини та діагностики захворювань. Рентгенологічний метод лежить в основі рентгенографії, рентгеноскопії, флюорографії, звичайної і комп'ютерної томографії, та багатьох інших методів, які широко застосовують в медицині. Рентгенівські промені дуже часто генеруються побутовою технікою. Проте, панікувати не треба, адже вчені не виявили конкретних наслідків для здоров’я від тривалого впливу малих доз низько енергетичного рентгенівського випромінювання і офіційно підтвердили, що воно не здатне завдати шкоди людині.

Що таке РФА?

Рентгенофлуоресцентний аналіз (РФА) – потужний експресний метод спектрального аналізу, що дозволяє визначати елементний склад практично будь-якого матеріалу (тверді тіла, рідини, порошки). Цей метод заснований на залежності інтенсивності рентгенівської флуоресценції від концентрації елемента в зразку.

Метод рентгенофлуоресцентного аналізу базується на аналізі спектру, отриманого при опроміненні досліджуваного матеріалу рентгенівським випромінюванням.

Усі речовини побудовані з атомів. Атом складається з ядра та електронів, що знаходяться навколо ядра на різних орбітах. При опроміненні атому рентгенівськими променями з його внутрішніх орбіт вибиваються електрони і він переходить у збуджений стан, в якому перебуває досить короткий проміжок часу (наносекунди), після чого знову повертається до свого звичайного стану. При цьому електрони з зовнішніх орбіт займають новоутворені вакантні місця, а надлишок енергії вивільняється у вигляді характеристичного рентгенівського кванта. Кожний атом періодичної системи елементів має власну енергію характеристичного випромінювання. Спектрометр вимірює значення цієї енергії і визначає атом якого елемента її згенерував. А по інтенсивності (кількості квантів) від кожного з елементів визначає їх концентрацію.

Науково-виробнича компанія Elvatech виробляє широку лінійку рентгенофлуоресцентних спектрометрів і аналізаторів, включаючи стаціонарні лабораторні та ручні портативні прилади. 

Джерелом рентгенівського випромінювання в спектрометрі є рентгенівська трубка. Вона генерує рентгенівські промені тільки коли вмикається генератор і не містить постійно діючого радіоактивного джерела. 

Ми використовуємо в своїх приладах рентгенівські трубки дуже низької потужності, не більше 5 Ватт для ручних аналізаторів і 12 Ватт для настільних спектрометрів, що забезпечує відсутність опромінення вже на відстані в 10 см від приладу. 

Нашими спектрометрами перевіряють навіть артефакти та старовинні витвори мистецтва, оскільки їхня дія є гарантовано неруйнівною і не шкодить досліджуваній матерії, повністю виключаючи можливість будь-яких змін в структурі речовини.

Незважаючи на це, потрібно пам'ятати, що рентгенівські промені по своїй природі все ж таки характеризуються значно більшим значенням енергії, ніж будь-які види неіонізуючого випромінювання. І занадто великі дози рентгенівського опромінення аж ніяк не корисні для здоров’я.Саме тому компанія Elvatech, з турботою про максимальну безпеку своїх клієнтів, забезпечила усі свої прилади надійними системами захисту. Ми наполегливо рекомендуємо дотримуватися правил радіаційної безпеки, про які гарантовано повідомляємо кожному партнеру.

Радіаційна безпека в настільних спектрометрах компанії Elvatech забезпечена конструкцією приладу, яка не дозволяє ввімкнути рентгенівський генератор якщо захисна кришка вимірювальної камери не закрита. При відкриванні кришки в процесі вимірювання зразка рентгенівська трубка автоматично вимикається.Ручні аналізатори працюють з відкритим пучком, тому їх використання потребує більше уваги до заходів рентгенівської безпеки. Конструкція аналізаторів передбачає такі ступені захисту:

Інфрачервоний датчик присутності зразка

Рентгенівська трубка може ввімкнутися тільки якщо вимірювальний отвір перекрито об’єктом (зразком), що аналізується. В корпусі приладу поблизу зони аналізу розташовано інфрачервоний датчик що виявляє присутність зразка і подає сигнал на дозвіл ввімкнути рентгенівську трубку. Це запобігає можливості виходу рентгенівського пучка в оточуюче повітря і опромінення персоналу, що може знаходитись поряд з приладом. 

Стан трубки відображається світлодіодною індикацією: синій світлодіод загоряється, коли в зону дії випромінювача потрапляє об'єкт і прилад готовий до роботи; червоний — коли проводиться аналіз зразка і трубка генерує рентгенівське випромінювання.

Детектор низького рівня потоку імпульсів

Якщо інфрачервоний датчик перекривається будь-яким предметом, а вимірювальний отвір все одно залишився відкритим, то прилад вмикає рентгенівську трубку і вимірює, чи є достатній сигнал від зразка на рентгенівському детекторі. Якщо зразка немає, то завантаження детектора буде занизьким і рентгенівський генератор автоматично вимкнеться.

Стенд із захисною кришкою

Якщо необхідно аналізувати рентгенопрозорі матеріали, або речовини, що сильно розсіюють рентгенівське випромінювання (порошки, пластики, рідини тощо), ми рекомендуємо користуватися лабораторним стендом з кришкою зі спеціалізованого матеріалу, що гарантовано не пропустить рентгенівські промені на зовні.Працюйте та експериментуйте, використовуючи зручне, безпечне, сучасне обладнання, яке гарантовано допоможе Вам підвищити продуктивність, заощадити кошти та зберегти свій час і здоров'я.