Perbandingan sumber radiasi

Ada sumber radiasi sinar-X alami dan buatan.

Sumber radiasi sinar-X buatan adalah tabung sinar-X. Struktur tabung ditunjukkan pada gambar.

Tabung sinar-X adalah tabung kaca hampa udara dengan dua elektroda: anoda A dan katoda K, yang di antaranya dihasilkan tegangan tinggi U (1-500 kV). Katoda adalah spiral yang dipanaskan oleh arus listrik. Elektron yang dipancarkan oleh katoda yang dipanaskan (emisi termionik) dipercepat oleh medan listrik hingga kecepatan tinggi (untuk itulah tegangan tinggi dibutuhkan) dan menghantam anoda tabung. Ketika elektron-elektron ini berinteraksi dengan substansi anoda, muncul dua jenis radiasi sinar-X: bremsstrahlung dan karakteristik.

Permukaan kerja anoda diposisikan pada sudut terhadap arah berkas elektron untuk menciptakan arah sinar-X yang diperlukan.

Sekitar 1% dari energi kinetik elektron diubah menjadi sinar-X. Sisa energi dilepaskan sebagai panas. Oleh karena itu, permukaan kerja anoda terbuat dari bahan tahan api.

Keuntungan

Tabung sinar X memungkinkan pembuatan perangkat yang lebih sensitif.
Penyederhanaan yang signifikan terhadap prosedur untuk memperoleh izin pengoperasian perangkat;
Kemungkinan untuk mengendalikan radiasi (menghidupkan/mematikan).

Kekurangan

Tabung sinar-X memerlukan peralatan yang cukup besar dan mahal untuk beroperasi. Biasanya, diperlukan transformator dan sistem pendingin untuk mengoperasikan tabung sinar-X, tetapi ada alat analisis portabel yang menggunakan tabung yang kurang bertenaga yang dapat beroperasi dengan daya baterai.
Energi pemancar sinar X tidak stabil, karena bergantung pada suhu sekitar, fluktuasi tegangan listrik, dll.
Biaya tinggi dengan waktu rata-rata rendah antara kegagalan.

Sumber alami sinar-X mencakup beberapa isotop radioaktif (misalnya, Cd-109, Fe-55, Am-241).

Keuntungan

Peralatan berdasarkan sumber eksitasi radionuklida bersifat kompak dan ringan, yang membuatnya mudah diintegrasikan ke dalam lini proses untuk otomatisasi dan kontrol proses, serta untuk membuat perangkat penganalisis bergerak.
Tidak seperti tabung sinar-X, sumber radionuklida memiliki stabilitas spektrum energi yang absolut, yang memastikan metrologi pengukuran yang lebih baik.
Sumber radionuklida memiliki spektrum garis dengan energi selektif, yang diperlukan untuk membangkitkan spektrum. Semua foton yang dipancarkan digunakan sebagai foton kerja untuk membangkitkan radiasi karakteristik. Dalam tabung sinar-X, sebagian besar spektrum sinar-X (dengan energi di bawah tepi K penyerapan), karena mewakili spektrum bremsstrahlung, digunakan untuk penyinaran lingkungan. Penyinaran ini secara signifikan meningkatkan latar belakang radiasi di area kerja dan, karenanya, memerlukan perlindungan yang lebih serius terhadap tempat dan personel layanan (selama kalibrasi perangkat, dll.) daripada saat menggunakan sumber radionuklida.
Penggunaan sumber lebih ekonomis. Seperti yang dikatakan pelanggan yang telah menggunakan perangkat dengan sumber selama bertahun-tahun - "Kami memasangnya sekali dan melupakan masalah ini selama 10 tahun!"

Kekurangan

Salah satu kelemahan sumber radionuklida adalah ketidakmampuannya mengubah energi radiasi.
Perlunya memperoleh izin untuk mengoperasikan perangkat dari Rostekhnadzor.

Kesimpulan

Ada sikap bias terhadap perangkat fluoresensi sinar-X yang berbasis pada sumber radionuklida. Banyak distributor peralatan mengklaim bahwa Eropa, AS, dan Jepang telah lama meninggalkan sumber demi tabung sinar-X, tetapi ini bukan informasi yang sepenuhnya akurat. Misalnya, penganalisis portabel Thermo Scientific Niton XL3p dan Penganalisis Cat Timbal XRF Heuresis P200i yang berbasis pada sumber radionuklida banyak digunakan di Eropa. Keunggulan tabung sinar-X (kemampuan untuk mematikan dan, sebagai hasilnya, "mengendalikan" radiasi) hilang jika menyangkut penganalisis industri yang beroperasi 24 jam sehari. Perlu juga memperhatikan masa pakai tabung sinar-X. Saat melakukan analisis terus-menerus sepanjang waktu, tabung sinar-X tidak dapat dibandingkan dengan sumber dalam hal stabilitas, keandalan, dan waktu rata-rata antara kegagalan.

Hingga saat ini, lisensi diperlukan untuk bekerja dengan semua jenis sumber radiasi. Namun, tidak semua sumber sama-sama berbahaya bagi manusia. Oleh karena itu, sebuah undang-undang disahkan berdasarkan kategori sumber. ARP-1C berisi sumber kategori bahaya 4 dan 5 (bahaya bagi manusia tidak mungkin terjadi). Untuk jenis sumber ini, hanya diperlukan pendaftaran organisasi yang mengoperasikan sumber radiasi yang hanya berisi sumber radionuklida dari kategori bahaya radiasi keempat dan kelima.