Los analizadores Bowman XRF utilizan tecnología de fluorescencia de rayos X para el análisis de espesor y composición de materiales. La radiografía fue descubierta por el físico alemán Wilhelm Rontgen en 1895. Llamó Rayos X a la Fuente de luz desconocida, publicó su descubrimiento con una imagen de su mano exponiéndola sobre una película.

Hoy se sabe que los rayos X son una forma de radiación electromagnética, con una frecuencia entre los rayos ultravioletas y los rayos gamma. La mayoría de los rayos X tienen una longitud de onda desde 0.01 a nanómetros 10, como se muestra en la figura 1, con frecuencia dispuesta de menor a mayor.

Wilhelm Conrad Roentgen fue galardonado con el primer Premio Nobel de Física en 1901.

Los rayos X También se pueden definir como una partícula (foton) y se describe utilizando la unidad de energía eV. La unidad de energía y la unidad de longitud de onda son intercambiables. Por lo tanto, los rayos X son tanto una onda como una partícula. Este es un concepto importante para comprender las propiedades de rayos X.

Los rayos X se pueden generar mediante Bremsstrahlung, que es la desviación de un electrón u otra partícula cargada. Dentro de un tubo de rayos X, los electrones se aceleran hacia el material objetivo. Tras el impacto, la energía cinética de los electrones se transfiere a rayos X y calor.

Es interesante observar que las propiedades de la onda no pueden explicar el efecto fotoeléctrico. Albert Einstein y Max Planck propusieron que la luz no se comportaba como una onda, sino como "paquetes" discretos con un contenido energético específico. Años más tarde, el químico estadounidense Gilbert Lewis llamó fotones a los paquetes de luz. Pero la gente se mantuvo escéptica sobre la teoría de Einstein hasta 1923, cuando el físico estadounidense Arthur Compton descubrió la dispersión de rayos X. Bombardeó grafito con rayos X y descubrió que la radiografía de dispersión tiene menos energía. El fenómeno se llamó dispersión de Compton, que se explica por la teoría de Einstein-Planck. Durante la colisión con un electrón, una partícula como un rayo X transfiere parte de su impulso al electrón, y como resultado el rayo X se desvía en una dirección diferente y se emite con menos energía y una longitud de onda diferente.

Mientras que la teoría de Einstein-Planck explica la dispersión de Compton, hay un problema. Para tener impulso, un fotón debe tener masa, porque la definición de momento en la física clásica es la velocidad multiplicada por la masa. Pero un fotón no tiene masa. La respuesta vino de Einstein, quien postuló que en el sentido fundamental, la energía y la masa son equivalentes e intercambiables. Formuló su concepto en la famosa relación, E = MC2. Años después, Einstein recibió el Premio Nobel de Física por su teoría fotoeléctrica.

La fluorescencia de rayos X está relacionada con la interacción fotoeléctrica. Cuando ocurre la interacción fotoeléctrica, un electrón sale de su órbita, creando una vacante. Los electrones de órbitas de mayor energía pueden moverse para llenar esta vacante. La diferencia de energía entre las dos órbitas se libera como rayos X de fluorescencia, es decir, rayos X secundarios. Los rayos X de fluorescencia de cada elemento tienen una energía distintiva y se denominan rayos X característicos.