XRF CORE SCANNER

Fundada en 2001, Avaatech es una empresa de propiedad privada que desarrolla, fabrica, instala y da servicios a equipos científicos e instrumentos analíticos altamente especializados para oceanografía, geología y otros campos relacionados en la investigación.

Los Escáneres Avaatech están construidos a la orden como una sola máquina en base a los requerimientos de cada cliente, lo que permite la oportunidad de poner en práctica las necesidades específicas, opciones y características especiales. El diseño de cada escáner también tiene como objetivo tener un funcionamiento silencioso, seguro y fácil con un mínimo de mantenimiento.

XRF CORE SCANNER / AVAATECH
XRF CORE SCANNER / AVAATECH

Con su sistema óptico variable de alta resolución y de su capacidad de análisis XRF, el escáner Avaatech XRF se puede utilizar para medir cualquier tipo de sedimentos y otras muestras, proporcionando resultados óptimos en un tiempo muy razonable.

Aspectos destacados del CORE SCANNER, AVAATECH.

  • No destructivo
  • Mediciones hechas en atmósfera de helio
  • Medidas de elementos del Mg al U
  • Fácil operación
  • Bajo costo de uso
  • Sistema móvil compacto
  • "Vollschutz" (Protección completa de rayos-X)
  • Utilizable en campo y laboratorio.

OPCIONES

Eje Y Motorizado (Mapeo cross-core)


La fuente completa, del detector y el sistema óptico del escáner se pueden mover en la dirección Y (de modo perpendicular a la profundidad del núcleo) con una precisión de 0.005 mm. En combinación con la medida estándar en la dirección X (por núcleo), esta opción permite la cartografía 2D de la superficie del núcleo de división. Una característica que podría, por ejemplo, ser de interés en el estudio estalagmitas o zonas redox dentro de un núcleo.


Ranura automática central cruzada (Ranura Huber)


En cuanto a la abertura de ranura ajustable en la dirección Y (a través del núcleo), el AVAATECH XRF Core-Scanner puede estar equipado con una de las dos siguientes opciones: un ajuste manual (estándar en cada escáner) de la abertura de ranura o un sistema controlado del motor. Este último operado a través del software del Core Scanner para un ajuste fácil y preciso de la abertura de ranura. En ambos casos la apertura de la ranura en la dirección Y se puede ajustar de 2 a 15 mm.


La aplicación de la apertura variable de la ranura "Y" puede ser múltiple. Algunos ejemplos son:


1) Si se escanean los sedimentos finamente laminados, con las capas no siendo paralela a la dirección Y, una ranura amplia puede resultar de la exploración de dos láminas al mismo tiempo (las láminas están cruzando la abertura de ranura oblicua). Al reducir la abertura de la ranura en la dirección Y, las mediciones pueden limitarse a una sola lámina.


2) Usando una ranura ajustable en X, así como en la dirección Y se permite la exploración de pequeños objetos dentro de la muestra que normalmente serían mucho menores que la anchura de la ranura estándar de 15 mm, tales como pequeños clastos en el núcleo de un sedimento o grandes cristales en una roca ígnea o metamórfica.


3) Si el Core-Scanner AVAATECH está equipado con la opción de mover la cabeza del escáner en la dirección “Y”, la combinación de los ejes “X” y “Y” de la ranura ajustable permiten el mapeo de rayos X de la superficie del núcleo con un pequeño tamaño de pasos, en la dirección de los ejes “X” y “Y”, permitiendo así que el mapeo para alta resolución espacial.


4) Por la reducción a la apertura de la ranura en la dirección “Y” todavía puede ser posible escanear un núcleo fuertemente posicionado en la muestra, con muchos agujeros de muestreo. Algo que puede ser problemático o imposible con sólo una ranura fija (15 mm) de ancho.

LÍMITES DE DETECCIÓN

Los límites de detección del ESCÁNER AVAATECH XRF se miden con estándares de materiales de referencia geológicos secos. La composición media de agua de mar también se ha dado. Las muestras marinas pueden contener agua (de mar) de hasta el 70%. Los límites de detección están en ppm.

Las muestras estándar se han medido para los elementos de hasta 10 kV en Fe. Para el Br al Sr en 30 kV y Ba en 50kV. Si el escáner está sintonizado para medir un cierto elemento en las condiciones óptimas del límite de detección puede ser de 2 a 3 veces menor.


Las muestras estándar se miden durante 30 segundos con un área irradiada (analítica) de 150 mm². En caso del Mg el tiempo contando aplicado fue de 100 segundos. Para Pb se utiliza 300 segundos.

COMPARACIÓN DE MÉTODOS

Comparación de algunas técnicas analíticas en cuanto al tiempo que se necesita para el análisis de muestras de sedimentos.

RESULTADOS XRF

Ejemplo del tamaño de paso de escaneo XRF de 0.1 mm de una formación de hierro en bandas (BIF) que muestra claramente la relación entre la litología finamente laminada y la química tal como se determina por el escáner Avaatech XRF. (Datos: Dr. Jan Smit, de la Universidad Libre de Amsterdam)

Óptica variable del sistema XRF Avaatech

Nuestro CORE SCANNER de tercera generación AVAATECH  viene equipado con el último sistema XRF óptico variable. Con el sistema óptico Avaatech la longitud y la anchura del haz de rayos X se pueden determinar de forma independiente. La longitud (en la dirección del núcleo hacia abajo) de la zona de muestra irradiada puede variar de 10 a 0,1 mm. La anchura puede variar de 15 a 2 mm. Esto permite medir con la resolución más alta y mayor superficie de la muestra analizada todos los tipos de sedimentos.

La radiación directa de un tubo de rayos X con un ánodo de Rh se utiliza para la excitación de elementos en la muestra. Esto proporciona una excelente excitación de los elementos a partir del Mg a U.


Después de la penetración de la muestra por el haz primario de fluorescencia de rayos X incidente de los elementos en la muestra se producirá. Sin embargo, los efectos entre elementos (fluorescencia secundaria) generarán fluorescencia de rayos X fuera del volumen de la muestra irradiada, proporcionando de este modo la detección de los rayos X más allá del área de la muestra irradiada. Esto resulta en una disminución no deseada de la resolución. Este efecto se previene con el sistema óptico Avaatech debido al sistema de ranuras en este dispositivo.


El sistema óptico entero es bombeado por Helio para buena detección de elementos ligeros. Durante la medición el dispositivo se pone en contacto con el sedimento. El sedimento se cubre con una lámina delgada altamente transparente a los rayos X para evitar que el dispositivo se ensucie y para evitar el secado de la muestra durante largos tiempos de medición.


El detector de rayos X digital deriva del detector de silicio (SDD).


If the signal in the sediment is vague due to e.g. bioturbation, then a large irradiated length and width can be applied providing for a high count rate. If the signal in the sediment is clear however, e.g. with laminations, a small irradiated length with in combination with a large width can be chosen. The count rate will now be much lower. However, since the signal in the sediment with laminated sediments is clearly present, the relatively low count rates from XRF analysis will be sufficient for a proper analysis.


Applying a small X-ray spot, as obtained with poly-capillaries having irradiated sample diameters of 100µm down to 20µm, only one or a few grains are analyzed per sample position, which is far from a homogeneous sample. This will give strongly fluctuating count rates, seen as scatter that obscures the detection of actual processes in the sediment. Moreover, diffraction effects can give then spurious peaks in the XRF spectra. So, even at a high resolution scan the irradiated surface of the sample must be kept as large as possible. 

By applying the Avaatech variable optical system, this can be set to optimum measuring conditions to minimize the above mentioned effects.

REFERENCIAS

IODP Core Repositories 


• MARUM, University of Bremen, Bremen, Germany 

• ODASES, Texas A&M University, College Station, Texas, U.S.A. 


Research Institutes 

Europe 

• NIOZ - Royal Netherlands Institute for Sea Research, Texel, the Netherlands 

• AWI - Alfred-Wegener Institute for Polar Research, Bremerhaven, Germany 

• IFREMER - French Research Institute for Exploration of the Sea, Brest, France 

• EDYTEM-CNRS, Université de Savoie, Le Bourget du Lac, France 

• EPOC-CNRS, Université Bordeaux 1 Talence, Bordeaux, France 


Asia 

• KIGAM - Korean Institute of Geoscience and Mineral Resources, Daejeon, Korea


U.S.A. 

• Scripps Institution of Oceanography, U.C. San Diego, San Diego, California, U.S.A.


Universities 

Europe 

• Institute of Geosciences, Kiel University, Kiel, Germany 

• University of Tromsø, Department of Geology Faculty of Science, Norway 

• Department of Earth Sciences, University of Cambridge, Cambridge, U.K. 

• Department of Earth Sciences, University College London, London, U.K. 

• Universitat de Barcelona / Facultat de Geologia Barcelona, Barcelona, Spain 

• Department of Climate Geology, E.T.H Zurich, Zurich, Switzerland 


Asia 

• State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai, China 

• School of Earth Science and Engineering, Nanjing University, China 

• University of the Philippines, Diliman, Quezon City, Philippines 

• University Lanzhou, China 

• Yunnan Normal University, China 


U.S.A. 

• Department of Geological Sciences, University of North Carolina, Chapel Hill, U.S.A. 

• Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science, Miami, U.S.A. 

• Department of Geoscience, University of Wisconsin, Madison, U.S.A. 

PUBLICACIONES EN PRENSA

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