Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) entwickelte Norm „DIN 51399-2 Prüfung von Schmierstoffen – Bestimmung des Elementgehaltes in Additiven, Verschleiß und anderen Verunreinigungen – Teil 2: Wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektrometrie (RFA)“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Gehaltes an Elementen in Schmierölen, die aus Additiven, Verschleiß oder Fremdstoffen stammen können. Bei diesen Tests kommt die wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektrometrie (XRF) zum Einsatz.
Die wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektrometrie (WDXRF) ist eine zerstörungsfreie Methode. Sie ist bekannt für die Bestimmung anorganischer Bestandteile von Proben. Obwohl sie Informationen über organische Komponenten und deren Wechselwirkungen liefern kann, werden Spektraldaten aus dem Röntgenstreubereich nicht häufig genutzt. Die wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenz ist eines der beiden gängigen Röntgenfluoreszenzinstrumente für die Elementaranalyse. In WDXRF-Spektrometern werden alle Elemente der Probe gleichzeitig angeregt.
Unterschiedliche Energien der von der Probe emittierten charakteristischen Strahlung werden durch einen Analysekristall oder Monochromator in unterschiedliche Richtungen gebeugt (ähnlich dem Effekt eines Prismas, das sichtbares Licht unterschiedlicher Farben in unterschiedliche Richtungen streut). Durch Platzieren des Detektors in einem bestimmten Winkel kann die Intensität von Röntgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge gemessen werden. Sequentielle Spektrometer verwenden einen Detektor, der sich auf einem Goniometer durch einen Winkelbereich bewegt, um die Intensität vieler verschiedener Wellenlängen zu messen. Simultanspektrometer sind mit einer Reihe fester Detektionssysteme ausgestattet, wobei jedes System die Strahlung eines bestimmten Elements misst. Die Hauptvorteile wellenlängendispersiver Röntgenfluoreszenzsysteme sind eine hohe Auflösung und eine minimale spektrale Überlappung.
Mithilfe der Röntgenoptik können wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzinstrumente entwickelt werden. Bei herkömmlichen XRF-Geräten liegen die typischen Brennfleckgrößen auf der Probenoberfläche im Durchmesser zwischen einigen hundert Mikrometern und einigen Millimetern.
Die wellenlängendispersive Spektroskopie basiert auf dem Prinzip der Beugung. Wenn von der Probe emittierte Röntgenstrahlen in die wellenlängendispersive Spektroskopie eintreten, treffen sie auf einen Kristall mit bestimmten Kristallgitterparametern. Dies führt zu einer Beugung (Ablenkung) der Röntgenstrahlen, wobei das Ausmaß der Ablenkung von der Energie der Röntgenstrahlen abhängt.
Die wellenlängendispersive Spektroskopie ist eine ergänzende Technik zur energiedispersiven Spektroskopie zur Durchführung von Röntgenanalysen von Materialien zur Bestimmung ihrer elementaren Zusammensetzung. Die Elementanalyse mittels energiedispersiver Spektroskopie weist mehrere Nachteile auf, beispielsweise hohe Hintergrundwerte und eine relativ schlechte Energieauflösung. Dies führt zu schwächeren Nachweisgrenzen und der Unfähigkeit, Elemente mit Spitzen ähnlicher Energie zu trennen. Die wellenlängendispersive Spektroskopie überwindet diese Einschränkungen. Es verfügt über eine viel höhere Energieauflösung, sodass eng beieinander liegende Peaks leicht getrennt werden können, und über sauberere Hintergrundwerte, sodass die Nachweisgrenzen im Vergleich zur alleinigen wellenlängendispersiven Spektroskopie erheblich verbessert sind. Dies verbessert die Quantifizierung und Identifizierung von Elementen.
Die wellenlängendispersive Spektroskopie weist außerdem eine viel höhere Empfindlichkeit gegenüber Elementen mit niedriger Ordnungszahl auf, wodurch eine viel bessere Erkennung niedrigerer Elemente möglich ist. Dadurch ist die Identifizierung der in einer Analyse erkannten Elemente wesentlich zuverlässiger.
Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Auswertearbeiten für Unternehmen unterschiedlicher Branchen gehören auch Prüfdienstleistungen nach der Norm „DIN 51399-2 Prüfung von Schmierstoffen – Bestimmung des Elementgehaltes in Additiven, Verschleiß- und anderen Verunreinigungen – Teil 2: Wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenzspektrometrie (RFA)“.
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