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Diseños experimentales

Como la cantidad de material irradiada es reducida, es importante lograr un diseño que favorezca un buen conteo de fotones en el sistema de detección. Para tener una buena señal, en general se procura que la colección de la radiación abarque el mayor ángulo sólido sobre la muestra, es decir, se acerca el detector a la muestra siempre que esto no reduzca la llegada del haz incidente sobre la muestra.

 

  \begin{center}\vbox{\input{txrf.epic}
}\end{center}

 

La divergencia del haz incidente facilita la posibilidad de abarcar una gran área sobre la muestra irradiada, aunque evidentemente deben colocarse obturadores y colimadores para no colectar radiación espuria proveniente de regiones que no son de interés. Una forma de avanzar en esa dirección es ubicar la muestra y el generador en un mismo plano y desviar el haz con un reflector, asegurando que al detector sólo llegue radiación desde la muestra. Este reflector puede a su vez ser curvo para focalizar y aumentar así el flujo de fotones primarios, aunque los elementos planos se utilizan de todos modos, pues su reflectividad decae rápidamente a partir de cierta energía crítica ($ \sim$ 20keV - 25keV), permitiendo cierta selectividad en la excitación de los elementos de la muestra.

Como ejemplos de aplicaciones referidas a la caracterización de muestras delgadas sobre sustratos reflectores podemos citar estudios de contaminación ambiental en lluvias, ríos, mar, aerosoles atmosféricos y suelos, investigaciones en mineralogía, oceanografía, biología y medicina; en todos estos casos, los algoritmos de análisis corresponden al de muestras delgadas, es decir, despreciando efectos de matriz. Respecto del análisis de superficies, la TXRF se utiliza para determinar impurezas en wafers de silicio, muy importante en el diseño de circuitos integrados. Por otro lado, una variante interesante de este método es la de modificar el ángulo de incidencia de la radiación, con el objeto de acceder así a diferentes profundidades en estructuras multicapas; esta caracterización involucra complicaciones en las ecuaciones de Fresnel, por lo que debe recurrirse a la resolución numérica de las mismas.


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Gustavo Castellano    15/05/2009