Cuantificar datos de fluorescencia de rayos x usando mapas

Summary

Aquí, se demuestra el uso del software de montaje de fluorescencia rayos x, mapas, creado por el Laboratorio Nacional Argonne para la cuantificación de los datos de microscopia de fluorescencia. Los datos cuantificados que resulta están útiles para entender la distribución elemental y relaciones estequiométricas en una muestra de interés.

Abstract

La cuantificación de rayos x, microscopía de fluorescencia (XRF) mapas ajustando los espectros crudos a un estándar conocido es crucial para evaluar la composición química y distribución elemental dentro de un material. Basado en el sincrotrón XRF se ha convertido en una técnica de caracterización integral para una variedad de temas de investigación, particularmente debido a su alta sensibilidad y su carácter no destructivo. Hoy en día, sincrotrones pueden adquirir datos de fluorescencia con resoluciones espaciales muy por debajo de una micra, lo que permite la evaluación de las variaciones composicionales en la nanoescala. Mediante la cuantificación adecuada, entonces es posible obtener una comprensión profunda, de alta resolución de segregación elemental, relaciones estequiométricas y comportamiento de agrupamiento.

Este artículo explica cómo utilizar los mapas instalación software desarrollado por el Argonne National Laboratory para la cuantificación de los mapas XRF completo 2-D. Utilizamos como ejemplo los resultados de un Cu (In, Ga) de células solares Se₂ , tomada en la Advanced Photon Source línea 2-ID-D en el laboratorio nacional de Argonne. Se muestra el procedimiento estándar para conexión de datos sin procesar, demuestra cómo evaluar la calidad de una forma y presentar las típicas salidas generadas por el programa. Además, se discuten en este manuscrito cierta limitaciones de software y ofrece sugerencias sobre cómo para más lejos corregir los datos a ser numéricamente exacta y representativa de espacial resuelto, concentraciones elementales.

Introduction

XRF sincrotrón-basado se ha utilizado en múltiples disciplinas para muchas décadas. Por ejemplo, se ha utilizado en biología en estudios como el realizado por Geraki et al., en que cuantifican cantidades de rastro de concentraciones de metales dentro de tejido canceroso y no canceroso de la mama ¹. Más generalmente, XRF cuantitativa se ha aplicado a una amplia gama de estudios de la biología relacionados con concentraciones de metales en las células y tejidos, según lo descrito por Paunesku et al. ². Asimismo, protistas marinos fueron estudiados para elementos traza ^3,....

Protocol

Nota: Antes de comenzar la instalación, es importante saber algunas cosas acerca de las mediciones: el número de elementos del detector usado - diferentes líneas utiliza detectores diferentes que a veces son segmentados en secciones más pequeñas de las cuales son las cuentas leer y compilar; la energía incidente; y el estándar de medida. Esta información se aplicará a lo largo de diferentes aspectos del procedimiento.

1. establecer el programa de

1. Descargar el IDL y el programa de mapas
   Nota: Enlaces para la descarga de mapas y IDL pueden encontrarse en http://www.stefan.vogt.net/downloads.html y http://www.har....

Results

Un ejemplo de resultados de montaje adecuada puede verse en las figuras siguientes. En primer lugar, en la figura 1 se muestra una comparación directa entre un pobre ajuste y un buen ajuste para el espectro integral. El mal ajuste es reparable por tanto no asegurarse de ningún elemento que falta, por ejemplo cobre, que tiene un pico claro en la figura 1(izquierda) pero no está siendo incluido en el ajuste y el ajuste de los cocie.......

Discussion

Las cifras muestran la importancia de la conexión de datos utilizando este procedimiento. Las figuras 1 (a la derecha) y 2 (abajo) muestran un resultado representativo que debe surgir de una conexión adecuada. Si hay una insuficiente, la imagen de espectro integral se verá notablemente apagado y los datos cuantificados resultantes tendrá errores en él, aunque éstos sean difíciles de detectar en la mayoría de los casos. Para ciertos tipos de muestra para que la norma no es representativo de los elementos .......