XRF 도금 측정 및 분석: XRF 비접촉 조성 및 두께 측정의 기초, NDT 테스트

Bowman XRF장비는 형광 엑스레이 기술을 사용하여 도금의 두께측정과 성분 분석을 매우 정확하게 분석하는 측정기 입니다. 측정은 분석하고자 하는 영역에 엑스레이를 조사하여 이루어 집니다. 조사된 엑스레이는 도금 층과 소재에서 형광 엑스레이를 발생시키며, 이는 고 해상도의 에너지 분산 형 검출기를 통해 검출됩니다.

에너지 분해능, 감지 효율성 및 견고성은 감지기와 관련된 세 가지 요소입니다. 에너지 분해능은 에너지 차이가 작은 두 광자를 분리하는 능력입니다. 탐지 효율성은 엑스레이 문서화의 효율성을 나타냅니다. 모든 Bowman XRF 시스템은 실리콘 드리프트 감지기의 고급 고체 감지기 기술을 사용합니다.

소프트웨어

일단 XRF데이터가 샘플로부터 만들어지면, 소프트웨어는 엑스레이 강도를 두께와 성분으로 계산합니다. 소프트웨어는 스펙트럼 처리과정과 정량 분석으로 크게 두 가지 구성 요소를 가지고 있습니다.

스펙트럼 처리과정은 측정된 스펙트럼으로부터 엑스레이 강도를 추출해 내기 위하여 에너지 켈리브레이션, 스펙트럼 안정화, 피크 식별, 불감 시간 보정, 최대 피크 보정, 이탈 피크 보정, 오버랩 보정, 백그라운드 제거 등을 사용합니다.
정량 분석은 양적 분석은 추출된 엑스레이 강도를 두께와 조성을 계산합니다. 매트릭스 효과로 인해 강도와 두께/조성간의 관계는 복잡합니다. 매트릭스 효과는 구성 성분 간의 영향 혹은 도금 층간의 영향입니다. 한 성분으로부터 나온 형광 엑스레이는 샘플 내의 다른 성분들에 흡수될 수도 있으며, 반대로 강화될 수도 있습니다. 따라서, 한 원소의 형광 엑스레이 강도에 대한 조성/두께의 관계는 그 샘플에 존재하는 다른 원소들에 의해 영향을 받습니다.

정량 분석

정량 분석을 하기 위한 두 가지 방법이 있습니다. 간섭 계수, 알파 계수 등의 경험적 방법(Empirical Methods)은 원소 간의 매트릭스 효과를 계산하기 위해 다항식 함수를 사용합니다. 이 방법을 사용하려면 좁은 범위 내의 많은 표준시편을 필요로 합니다. 이 방법의 장점은 정교한 계산이 필요하지 않으며, 이해하고 사용하기 쉽다는 것입니다.

FP 방법은 이론적 계산을 통해 매트릭스 효과를 수정합니다. 계산은 물리 법칙과 기본 물리 매개 변수를 기반으로합니다. 이론적으로 FP는 확장 된 범위에 걸쳐 보정 및 기능이 필요하지 않습니다. 물리적 매개 변수 및 시스템 불확실성의 오류를 최소화하려면 여전히 교정이 필요합니다. FP 알고리즘은 1970 년대에 발표되었으며 다양한 FP 소프트웨어 시스템 간의 차이는 크지 않습니다. FP 보정은 경험적 보정보다 더 복잡하며 더 큰 컴퓨팅 성능이 필요합니다.

Bowman은 XRF 소프트웨어 플랫폼에서
경험적 방법과 FP 방법을 모두 사용합니다.