Gepubliceerd op 17-01-2021

Pixe

betekenis & definitie

(particle-induced X-ray emission, door deeltjes opgewekte röntgenstraling), analysemethode voor elementen, o.a. toegepast bij het meten van concentraties van sporenelementen.

Wanneer in één van de binnenste elektronenschillen van een atoom een lege plaats ontstaat, dan wordt deze opgevuld met een elektron afkomstig van een meer naar buiten gelegen elektronenschil. Hierbij komt energie vrij, die meestal uitgezonden wordt als elektromagnetische straling en aangeduid wordt als karakteristieke röntgenstraling, omdat de energie van de straling (of de daarmee corresponderende golflengte) karakteristiek is voor de atoomsoort. Dank zij deze eigenschap is röntgenemmissie in principe een analysetechniek voor de bepaling van een groot aantal elementen.

Lege plaatsen in elektronenschillen kunnen worden gecreëerd door bestraling met fotonen, elektronen of ionen. Fotonen en elektronen vinden reeds geruime tijd toepassing voor de opwekking van röntgenemmissie, b.v. in röntgenfluorescentie-apparatuur (→ röntgenfluorescentie). Van recentere datum is het gebruik van ionen voor het creëren van gaten in binnenste elektronenschillen. Meestal gebruikt men protonen, die daartoe tot een paar MeV worden versneld in een Vandegraaff-generator of een cyclotron. De grote impuls voor de ontwikkeling van pixE was het beschikbaar komen van de silicumlithiumhalfgeleiderdetector waarmee röntgenstralen van verschillende energieën met een goed oplossend vermogen tegelijkertijd gemeten kunnen worden. Een belangrijk voordeel van PIXE voor elementanalyse boven het gebruik van röntgenfluorescentie is dat de verhouding van het signaal tot de ondergrond gunstiger is, waardoor lagere detectielimieten mogelijk zijn.

Elementen met een atoomnummer lager dan dat van natrium geven geen signaal in de detector omdat hun röntgenenergie te laag is. Dit heeft als voordeel dat in monsters die overwegend uit lichte elementen bestaan, zwaardere elementen goed kunnen worden gedetecteerd. De methode is daardoor geschikt voor het meten van sporenelementen die aanwezig zijn in concentraties van 0,1 — 10 ppm.

< >