Чем отличаются РФА, ОЭС и LIBS: три метода анализа металлов
РФА, ОЭС и LIBS — три разных физических принципа, а не просто три типа приборов. Они различаются набором определяемых элементов, точностью и тем, оставляют ли след на детали. Разбираем различия, чтобы выбор метода был осознанным.
Все три метода определяют химический состав металла по спектру, но возбуждают этот спектр по-разному — и именно отсюда вытекают их сильные и слабые стороны.
РФА (XRF) — рентгенофлуоресцентный анализ
Образец облучается рентгеновским излучением, атомы испускают вторичную (флуоресцентную) рентгеновскую энергию, по которой определяется состав.
- Неразрушающий — не оставляет следа на детали, что важно для готовых изделий и драгметаллов.
- Быстрый и портативный — ручной анализ за секунды без подготовки пробы.
- Ограничение по элементам: определяет элементы примерно от магния (Mg) и тяжелее. Углерод, бор, бериллий, литий не определяет в принципе — их флуоресценция слишком низкоэнергетична. Сера и фосфор — только у моделей с SDD-детектором и при заметных концентрациях.
- Где незаменим: драгоценные металлы и проба золота, сортировка по тяжёлым элементам, толщина и состав покрытий, геохимия.
ОЭС (OES) — оптико-эмиссионный (искровой) анализ
Между электродом и образцом проскакивает искра или дуга, металл испаряется и светится; состав определяется по оптическому спектру свечения.
- Эталон точности по углероду, сере, фосфору, азоту и бору в сталях — даёт самый широкий и точный набор элементов.
- Разрушающий — оставляет небольшой прижог в точке анализа.
- Форм-факторы: стационарные лабораторные (максимальная точность) и мобильные искровые.
- Где незаменим: входной и сертификационный контроль сталей и сплавов, контроль плавки в металлургии, точный анализ C/S/P.
LIBS (ЛИЭС) — лазерно-искровая спектрометрия
Сфокусированный лазерный импульс испаряет микрообъём металла, образуя плазму; состав определяется по спектру её свечения.
- Портативный и быстрый, как РФА, но при этом определяет углерод и лёгкие элементы (Li, Be, B, Mg, Al), недоступные РФА.
- Минимально разрушающий — оставляет едва заметную точку от лазера.
- Нюанс: по углероду в низкоуглеродистых сталях обычно уступает искровому ОЭС по пределам обнаружения.
- Где незаменим: сортировка сплавов и лома по углероду и лёгким элементам на объекте, разделение марок, которые не различить по РФА.
Сводная таблица
| Параметр | РФА (XRF) | ОЭС (OES) | LIBS |
|---|---|---|---|
| Углерод (C) | Нет | Да (точно) | Да |
| Лёгкие (Mg, Al, Si) | Ограниченно | Да | Да |
| Драгметаллы | Да | — | — |
| Разрушающий | Нет | Да (прижог) | Минимально |
| Портативность | Высокая | Средняя/низкая | Высокая |
| Подготовка пробы | Не нужна | Зачистка | Минимальная |
Что выбрать
Если нужен углерод и точность — это ОЭС. Если нужна мобильность плюс лёгкие элементы — LIBS. Если задача — драгметаллы, покрытия или быстрая сортировка по тяжёлым элементам — РФА. Часто на производстве используют связку: портативный РФА/LIBS для входного контроля и стационарный ОЭС в лаборатории для арбитражного анализа.
Подобрать конкретную модель под ваши элементы и условия поможет наш подбор прибора или инженер-аналитик по заявке.
Читайте также
Анализ углерода в стали: почему РФА не подходит и чем мерить C
Как выбрать анализатор металлов: РФА, ОЭС, LIBS или стилоскоп
Поверка и калибровка анализаторов металлов: что нужно знать
Подберём оборудование под вашу задачу
Анализаторы, спектрометры и микроскопы — с подбором инженером-аналитиком под ваши марки и задачи, поставкой и поверкой по РФ.