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XRF镀层测量与分析:基本原理
点击次数:4365 发布时间:2019-02-28

博曼XRF射线装置利用X射线荧光原理测量镀层和成分。样品被来自射线管的射线轰击,产生荧光。通过荧光的能量我们可以知道样品中存在哪些元素,通过XRF的强度我们可以分析获得样品的厚度和每个元素的成分。

X射线是看不见的。需要设备将X射线转化成我们可以理解和处理的信号,以便我们可以从X射线中提取信息。此设备称为探测器。探测器与数字脉冲器(将X射线转换为电信号)。探测器通常有三个标准,能量分辨率,探测效率和稳健性。能量分辨率是指分辨能量差很小的两个光子的能力。探测效率是指记录X射线的效率。为了实现更好的测量性能,所有博曼设备均配有硅探测器。

 

软件

一旦从样品生成XRF数据,软件就会将X射线强度转换为厚度或成分。 该软件有两个组成部分:频谱处理和定量分析。

 

  • 波谱处理软件的功能是提取波谱中x射线的强度。涉及能量校准,波谱稳定,峰鉴别,死时间修正,和峰修正,逃逸峰修正,重叠修正,背景扣除等。
  • 定量分析根据XRF强度计算厚度和成分。 由于基质效应,强度和厚度/组成之间的关系是复杂的。 矩阵效应是元素间或层间效应。 来自一种元素的荧光X射线可被样品中的其他元素吸收或增强。 因此,一种元素的组成/厚度与荧光X射线强度的关系取决于材料中存在的其他元素。
进行定量分析

有两种方法可以进行定量分析。 经验方法,例如干扰系数,α系数等,用多项式函数逼近矩阵效应。 这些方法要求在校准中使用窄范围内的多个标准。 优点是这些方法不需要复杂的计算,并且易于理解和实现。

FP方法通过理论计算校正矩阵效应。 计算基于物理定律和基本物理参数。 理论上,FP不需要在扩展范围内进行校准和功能。 仍然需要校准以小化物理参数和系统不确定性的误差。 FP的算法发布在1970中,各种FP软件系统之间的差异并不显着。 FP cal比经验cal更复杂,并且需要更高的计算能力。

博曼测量软件采用Emp和FP镀层厚度演算法

XRF仪器在金属表面处理/终表面处理中的作用

XRF镀层测厚是10亿美元市场规模的表面处理行业的需求。它同样是一个很好的科技帮手帮助一些利润微薄的电镀企业在低成本实现高品质的镀层。并且知道他们正在避免产品不合规的风险和原料浪费造成的成本损失。

博曼XRF分析仪为各种元素和合金提供非接触镀层厚度测量,测量范围可从十三号铝元素到九十二号铀元素。我们的仪器适用于小部件或复杂形状的超薄的多层合金镀层的行业标准。

元素分析

在使用纯金属或合金层来增强产品品质和性能的同时,确定样品元素成分和确定镀层厚度一样很重要。

元素分析的应用

  • 涂层和合金的材料分析
  • 产品查验
  • 制造过程控制
  • 污染物的痕量分析
  • 材料研究与开发
  • 电子元件和连接器的电镀成分和厚度分析
  • 线路板镀层分析,例如镍层和小于0.1μm的金钯合金层
  • 分析进口黄金(和其他贵金属),珠宝和手表

博曼XRF系统可分析元素成分,同时可测量镀层厚度,简化了品质管控的流程。

溶液分析

电镀槽组件的管理,包括主要组件,痕量组件以及添加剂。这些因素的管控关乎产品品质与成本。

博曼XRF系统提供高精度,非破坏性,快速和用户友好的方法来分析镀液的金属含量。

软件

一旦从样品生成XRF数据,软件就会将X射线强度转换为厚度或成分。 该软件有两个组成部分:频谱处理和定量分析。

 

  • 波谱处理软件的功能是提取波谱中x射线的强度。涉及能量校准,波谱稳定,峰鉴别,死时间修正,和峰修正,逃逸峰修正,重叠修正,背景扣除等。
  • 定量分析根据XRF强度计算厚度和成分。 由于基质效应,强度和厚度/组成之间的关系是复杂的。 矩阵效应是元素间或层间效应。 来自一种元素的荧光X射线可被样品中的其他元素吸收或增强。 因此,一种元素的组成/厚度与荧光X射线强度的关系取决于材料中存在的其他元素。
进行定量分析

有两种方法可以进行定量分析。 经验方法,例如干扰系数,α系数等,用多项式函数逼近矩阵效应。 这些方法要求在校准中使用窄范围内的多个标准。 优点是这些方法不需要复杂的计算,并且易于理解和实现。

FP方法通过理论计算校正矩阵效应。 计算基于物理定律和基本物理参数。 理论上,FP不需要在扩展范围内进行校准和功能。 仍然需要校准以小化物理参数和系统不确定性的误差。 FP的算法发布在1970中,各种FP软件系统之间的差异并不显着。 FP cal比经验cal更复杂,并且需要更高的计算能力。

博曼测量软件采用Emp和FP镀层厚度演算法

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