Eindringtiefe

Die Fluoreszenzstrahlung eines Elementes wird beim Verlassen der Probe absorbiert. Ab einer bestimmten Tiefe in der Probe wird das Fluoreszenzsignal komplett absorbiert, d.h. alle Atome die tiefer liegen können nicht mehr analysiert werden, da die Strahlung die Oberfläche nicht mehr erreicht. Diese Tiefe nennt man Eindring- oder Austrittstiefe oder auch Sättigungsdicke.

Die Eindringtiefe nimmt mit zunehmender Ordnungszahl zu. Sie ist unabhängig von der verwendeten RFA, Anregungsspannung oder Strom der Röntgenröhre. Sie wird allein durch die Probenmatrix bestimmt.

In Abb. 34 wird verdeutlicht, dass ein betrachtetes Element nur in einer Schicht bis zu einer maximalen Eindringtiefe analysiert wird.

Bestimmend dafür ist die Energie der Fluoreszenzstrahlung des betrachteten Elementes und die das Element umgebende Probenmatrix.




Mit Hilfe der Formel (15) kann man die Eindringtiefe berechnen. Sie läßt sich aus Formel (3) und (14) herleiten. In Formel (3) wird der linerare Absorptionskoeffizient µlin durch den Massenschwächungskoeffizient µ ersetzt. Damit wird die Dichte r der Gesamtprobe in die Formel eingeführt.




Weiterhin wird die Annahme gemacht, dass nach Absorption auf der Strecke h noch 0,1% Restintensität verbleibt. Die Massenschwächungskoeffizienten sind für jede Fluoreszenzlinie und für jede Reinelementmatrix tabelliert [23].

In Tabelle 11 wurden die senkrechten Eindringtiefen für eine Auswahl an Elementen in unterschiedlicher Matrix berechnet.




Zu beachten ist auch die Geometrie der Anregung und Detektion. Da die Detektion meist unter einem gewissen Winkel (z.B. 45°) erfolgt, verringert sich die senkrechte Eindringtiefe (Abb. 35).

In leichten Matrizes wie z.B. Öl spielt die Füllhöhe eine Rolle. Auch wenn sie höher als die maximale Eindringtiefe des betrachteten Elementes ist, kann eine Änderung den Verlauf des Untergrundes beeinflussen. Ursache dafür ist zum einen, dass die anregende Strahlung aufgrund ihrer höheren Energie tiefer eindringt und zum anderen, dass in leichten Matrizes vermehrt Mehrfachstreuungen auftreten.