Analisi XRF: le basi

Gli strumenti Bowman XRF utilizzano la tecnologia della fluorescenza a raggi X per determinare lo spessore e la composizione dei depositi. La misurazione viene eseguita bombardando un'area del campione con un flusso primario di raggi X. Questo causa l'emissione di raggi X (fluorescenza) sia dal rivestimento che dal substrato, che viene rilevato con un rivelatore a dispersione di energia ad alta precisione.

La risoluzione energetica, l'efficienza di rilevamento e la robustezza sono le tre caratteristiche fondamentali di un rilevatore. La risoluzione energetica è la capacità di separare l'energia di due fotoni emessi da elementi diversi. L'efficienza di rilevamento si riferisce all'efficienza del rilevatore di contare un fotone di una certa energia. Tutti i sistemi Bowman XRF utilizzano la tecnologia avanzata del rivelatore a stato solido, o SD o SDD.

Software

Una volta che i dati XRF vengono generati da un campione, il software converte l'intensità dei raggi X in spessore o composizione. Il software ha due componenti: elaborazione dello spettro e analisi quantitativa.

  • Il software processa lo spettro X considerando la calibrazione dell'energia, la stabilizzazione dello spettro, l'identificazione del picco, la correzione del tempo morto, la correzione del picco di somma, la correzione del picco di fuga, la correzione di sovrapposizioni X e la rimozione del fondo X per calcolare l'area netta del picco X.
  • L'analisi quantitativa calcola lo spessore e la composizione dalle intensità XRF. A causa dell'effetto matrice, la relazione tra intensità e spessore / composizione è complessa. L'effetto matrice è un effetto inter-elemento o inter-layer. I raggi X a fluorescenza di un elemento potrebbero essere assorbiti - o migliorati - da altri elementi nel campione. Pertanto, il rapporto tra composizione / spessore e intensità di raggi X della fluorescenza di un elemento dipende da altri elementi presenti nel materiale.
Esecuzione di analisi quantitative

Esistono due modi per eseguire analisi quantitative. I metodi empirici, come i coefficienti di interferenza, i coefficienti alfa e altri, approssimano gli effetti della matrice con una funzione polinomiale. Questi metodi richiedono l'utilizzo di più standard in un intervallo ristretto in una calibrazione. Il vantaggio è che questi metodi non richiedono un calcolo sofisticato e sono facili da comprendere e implementare.

Il metodo FP (Parametri Fondamentali) corregge l'effetto matrice mediante un calcolo teorico. Il calcolo si basa sulle leggi della fisica e sui parametri della fisica fondamentale. In teoria, il metodo FP non richiede calibrazioni e funzioni su un intervallo esteso. Tuttavia, la misura di standard di calibrazione certificati migliora le performance di analisi. L'algoritmo FP è stato pubblicato negli anni 1970 e le differenze tra i vari sistemi software FP non sono significative. Una calibrazione FP cal è più complicata di una empirica e richiede una maggiore potenza di calcolo.

Bowman utilizza entrambi i metodi Emp e FP
sulla sua piattaforma software.


Il ruolo degli strumenti XRF nella finitura dei metalli / Finitura finale


La misurazione con tecnica XRF dello spessore del rivestimento è una necessità per l'industria della finitura di metalli. È anche lo strumento tecnologico che consente alle galvaniche di fornire rivestimenti di alta qualità e in linea con le richieste del cliente finale, evitando il rischio di depositare più o meno di quello richiesto.

Gli analizzatori XRF Bowman forniscono misurazioni dello spessore del rivestimento senza contatto per ogni elemento e lega, dall'alluminio all'uranio. I nostri strumenti sono lo standard nel settore per rivestimenti in lega multistrato molto sottili su parti piccole o complesse.

Analisi elementare

Quando si utilizzano strati di metalli o leghe pure per migliorare le caratteristiche del prodotto, è importante determinare con precisione sia lo spessore del rivestimento, sia la composizione.

Applicazioni per l'analisi elementare

  • Analisi dei materiali di rivestimenti e leghe
  • Ispezioni in ingresso
  • Controllo del processo di produzione
  • Analisi delle tracce di contaminanti
  • Ricerca e sviluppo dei materiali
  • Composizione del rivestimento e analisi dello spessore per componenti e connettori elettronici
  • Analisi di finiture di PCB, ad esempio rivestimenti in lega di oro e palladio e rivestimenti di nichel
  • Analisi delle carature di gioielli

I sistemi Bowman XRF integrano la misurazione dello spessore del rivestimento e l'analisi elementale in un unico pacchetto, semplificando il processo di controllo della qualità.

Analisi della soluzione

La gestione dei componenti del bagno di placcatura, compresi componenti primari e componenti di traccia e additivi, è fondamentale per la qualità e il controllo dei costi.

La tecnologia fornita dalla Bowman offre una analisi precisa, non distruttiva e rapida per analizzare il contenuto metallico dei bagni galvanici.


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