XRF指X射線熒光,是一種識別樣品中元素型別和數量的技術。用於在整個電鍍行業範圍內驗證鍍層的厚度和成分。其基本的無損性質,加上快速測量和結構緊湊的臺式儀器等優點,能實現現場分析並立即得到結果。
日立X熒光鍍層測厚儀
HITACHI X熒光鍍層測厚儀FT, EA6000VX 和 X-Strata 系列-日立原子力顯微鏡_電子顯微鏡_差示掃描量熱儀_熱重分析儀_分光光度計- 蘇州思普萊資訊科技有限公司
對於鍍層分析,XRF鍍層測厚儀將此資訊轉換為厚度測量值。在進行測量時,X射線管產生的高能量x射線透過光圈聚集,並照射在樣品非常小的區域(該區域的大小為光斑尺寸)。這些X射線與光斑內元素的原子相互作用。下圖對此做出圖示:
X射線與光斑內元素的原子相互作用
該圖展示一個單原子,其中心原子核為黃色,紅色電子位於軌道上。當進行X射線分析時,入射的X射線會將其中一個內層電子逐出軌道。上一級軌道上的電子將立刻遷入,填補空穴。在此過程中,這個電子以發射X射線的形式釋放能級間的多餘能量,而探測器探測出的正是此種特徵X射線。因為特徵X射線的能量對於每種元素而言都具有唯一性,所以儀器可根據探測出的X射線能量告知我們其源於何種元素。在不同能量段探測出的X射線強度與樣品中的元素含量相關。這個資訊用於計算厚度和成分。
XRF光譜儀的主要部件組成
XRF光譜儀的主要部件組成為X射線管、光圈、探測器、對焦系統、相機以及樣品臺。如上圖所示。X射線管是儀器的一部分,產生照射樣品的X射線。光圈是引導X射線指向樣品的裝置的第一部分。XRF儀器中的光圈將決光斑尺寸,正確的光圈選擇對精密度和測量效率至關重要。探測器與相關電子裝置一併處理從樣品中激發出的X射線。
XRF鍍層測厚儀對焦系統確保每次測量中X射線管、零部件和探測器間的X射線可測量且幾何光路連續一致;否則會導致結果不準確。XRF鍍層測厚儀相機幫助使用者精確定位測量區域。某些情形下相機用於向自動操作模組提供影象資訊,或包括放大影象以精確定位需要測量的區域。樣品可放置於固定或可移動的XRF鍍層測厚儀樣品臺上。快速或慢速移動對於找到測試位置至關重要,隨後聚焦於準確的區域進行測量。工作臺移動的精準度是帶來測試定位準確的一個因素,並進而貢獻於儀器的整體準確度。
XRF技術的可測厚度範圍
XRF技術的最小檢測厚度為大約1nm。如果低於這個水平,則相應的特徵X射線會淹沒於噪聲訊號中,無法對其進行識別。最大範圍約為50μm左右。如果在該水平之上,則鍍層厚度將導致內層發射的X射線無法穿透鍍層而到達探測器。即厚度的任何進一步增加都不會導致更多的X射線到達探測器,因此厚度達到飽和無法測出變化。
日立在為電鍍車間設計XRF光譜儀方面擁有超過45年的經驗。在此期間,電鍍技術和XRF儀器均有進步。日立攜手蘇州思普萊幫助使用者確保其產品符合當今應用領域的嚴格規範要求。