Estudio de parámetros atómicos y moleculares en ... - FaMAF

__________________________________________ Capítulo 8: Aplicación a la Cuantificación Sin Estándares
Spectrum Analyzer (DTSA) (292), incorporando diversos modelos de secciones eficaces para capas K,
L y M. Básicamente, el programa DTSA determina cocientes k, donde la intensidad del estándar puro
es predicha mediante primeros principios, en vez de ser medida. En su trabajo, estos autores
cuantificaron con el programa DTSA 238 constituyentes individuales pertenecientes a 41 patrones de
referencia, mediante el análisis mayoritario de líneas K (aunque también incluyeron líneas L y M) con
energías características mayores que 1 keV. Los resultados a los que arribaron no fueron muy
alentadores: considerando sólo los elementos con concentraciones nominales mayores o iguales que el
1%, solamente el 25% de las concentraciones másicas determinadas presentó errores relativos menores
que el 10%.
En este capítulo, estudiamos la performance del algoritmo de refinamiento de parámetros en
microanálisis con sonda de electrones, implementado en el programa POEMA, como método de
cuantificación sin estándares. Para ello, analizamos las desviaciones relativas de las concentraciones
obtenidas con el programa respecto de los valores nominales para 159 constituyentes pertenecientes a
36 patrones minerales. Los resultados obtenidos se comparan con los arrojados por el software
comercial de cuantificación sin patrones GENESIS Spectrum de EDAX® para los mismos espectros
analizados con POEMA y con los resultados reportados por Newbury et al. (21) para otro conjunto de
muestras.
8.2 Condiciones experimentales
Los espectros de emisión de rayos x utilizados en este trabajo corresponden a patrones minerales
SPI #02753-AB y fueron medidos en el microscopio electrónico de barrido del LABMEM (ver
capítulo 3 para una descripción más detallada del equipo), con el sistema de detección dispersivo en
energías. Las demás condiciones experimentales se resumen en la tabla 8.1. Los espectros fueron
cuantificados con el programa POEMA (ver capítulo 3) y con el software comercial GENESIS
SPECTRUM® (EDAX) en su modo de cuantificación sin estándares.
Todos los patrones se encuentran recubiertos con carbono. Debido a que los estándares fueron recubiertos
nuevamente en el año 2010, el espesor medio de la capa conductora es diferente para los
espectros medidos en años anteriores a 2010 y para los medidos durante el año 2011. Los espesores
medios del recubrimiento obtenidos con el programa POEMA y los factores relacionados arrojados
por el software GENESIS se mostrarán más adelante.
8.3 Resultados y discusión
Como explicamos en el capítulo 3, la predicción del espectro de emisión implementado en el
programa POEMA involucra diversos parámetros atómicos (secciones eficaces, energías y
probabilidades de transición, etc.), instrumentales (eficiencia de detección, asimetría de picos,
parámetros de calibración y ancho, picos espurios, etc.) y parámetros relacionados con todos los
elementos constituyentes de la muestra (correcciones por efectos de matriz, concentraciones de los
elementos presentes, entre otros). Si se pretende usar el algoritmo como método de cuantificación, es
necesario fijar la mayor cantidad de parámetros posibles y establecer una metodología adecuada para
no arribar a un mínimo local en el refinamiento. Por ejemplo, en el proceso de cuantificación no
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