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XRF鍍層測量與分析:基本原理

時間:2019/2/28閱讀:4990
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博曼XRF射線裝置利用X射線熒光原理測量鍍層和成分。樣品被來自射線管的射線轟擊,產(chǎn)生熒光。通過熒光的能量我們可以知道樣品中存在哪些元素,通過XRF的強度我們可以分析獲得樣品的厚度和每個元素的成分。

X射線是看不見的。需要設備將X射線轉(zhuǎn)化成我們可以理解和處理的信號,以便我們可以從X射線中提取信息。此設備稱為探測器。探測器與數(shù)字脈沖器(將X射線轉(zhuǎn)換為電信號)。探測器通常有三個標準,能量分辨率,探測效率和穩(wěn)健性。能量分辨率是指分辨能量差很小的兩個光子的能力。探測效率是指記錄X射線的效率。為了實現(xiàn)更好的測量性能,所有博曼設備均配有硅探測器。

 

軟件

一旦從樣品生成XRF數(shù)據(jù),軟件就會將X射線強度轉(zhuǎn)換為厚度或成分。 該軟件有兩個組成部分:頻譜處理和定量分析。

 

  • 波譜處理軟件的功能是提取波譜中x射線的強度。涉及能量校準,波譜穩(wěn)定,峰鑒別,死時間修正,和峰修正,逃逸峰修正,重疊修正,背景扣除等。
  • 定量分析根據(jù)XRF強度計算厚度和成分。 由于基質(zhì)效應,強度和厚度/組成之間的關(guān)系是復雜的。 矩陣效應是元素間或?qū)娱g效應。 來自一種元素的熒光X射線可被樣品中的其他元素吸收或增強。 因此,一種元素的組成/厚度與熒光X射線強度的關(guān)系取決于材料中存在的其他元素。
進行定量分析

有兩種方法可以進行定量分析。 經(jīng)驗方法,例如干擾系數(shù),α系數(shù)等,用多項式函數(shù)逼近矩陣效應。 這些方法要求在校準中使用窄范圍內(nèi)的多個標準。 優(yōu)點是這些方法不需要復雜的計算,并且易于理解和實現(xiàn)。

FP方法通過理論計算校正矩陣效應。 計算基于物理定律和基本物理參數(shù)。 理論上,F(xiàn)P不需要在擴展范圍內(nèi)進行校準和功能。 仍然需要校準以小化物理參數(shù)和系統(tǒng)不確定性的誤差。 FP的算法發(fā)布在1970中,各種FP軟件系統(tǒng)之間的差異并不顯著。 FP cal比經(jīng)驗cal更復雜,并且需要更高的計算能力。

博曼測量軟件采用Emp和FP鍍層厚度演算法

XRF儀器在金屬表面處理/終表面處理中的作用

XRF鍍層測厚是10億美元市場規(guī)模的表面處理行業(yè)的需求。它同樣是一個很好的科技幫手幫助一些利潤微薄的電鍍企業(yè)在低成本實現(xiàn)高品質(zhì)的鍍層。并且知道他們正在避免產(chǎn)品不合規(guī)的風險和原料浪費造成的成本損失。

博曼XRF分析儀為各種元素和合金提供非接觸鍍層厚度測量,測量范圍可從十三號鋁元素到九十二號鈾元素。我們的儀器適用于小部件或復雜形狀的超薄的多層合金鍍層的行業(yè)標準。

元素分析

在使用純金屬或合金層來增強產(chǎn)品品質(zhì)和性能的同時,確定樣品元素成分和確定鍍層厚度一樣很重要。

元素分析的應用

  • 涂層和合金的材料分析
  • 產(chǎn)品查驗
  • 制造過程控制
  • 污染物的痕量分析
  • 材料研究與開發(fā)
  • 電子元件和連接器的電鍍成分和厚度分析
  • 線路板鍍層分析,例如鎳層和小于0.1μm的金鈀合金層
  • 分析進口黃金(和其他貴金屬),珠寶和手表

博曼XRF系統(tǒng)可分析元素成分,同時可測量鍍層厚度,簡化了品質(zhì)管控的流程。

溶液分析

電鍍槽組件的管理,包括主要組件,痕量組件以及添加劑。這些因素的管控關(guān)乎產(chǎn)品品質(zhì)與成本。

博曼XRF系統(tǒng)提供高精度,非破壞性,快速和用戶友好的方法來分析鍍液的金屬含量。

軟件

一旦從樣品生成XRF數(shù)據(jù),軟件就會將X射線強度轉(zhuǎn)換為厚度或成分。 該軟件有兩個組成部分:頻譜處理和定量分析。

 

  • 波譜處理軟件的功能是提取波譜中x射線的強度。涉及能量校準,波譜穩(wěn)定,峰鑒別,死時間修正,和峰修正,逃逸峰修正,重疊修正,背景扣除等。
  • 定量分析根據(jù)XRF強度計算厚度和成分。 由于基質(zhì)效應,強度和厚度/組成之間的關(guān)系是復雜的。 矩陣效應是元素間或?qū)娱g效應。 來自一種元素的熒光X射線可被樣品中的其他元素吸收或增強。 因此,一種元素的組成/厚度與熒光X射線強度的關(guān)系取決于材料中存在的其他元素。
進行定量分析

有兩種方法可以進行定量分析。 經(jīng)驗方法,例如干擾系數(shù),α系數(shù)等,用多項式函數(shù)逼近矩陣效應。 這些方法要求在校準中使用窄范圍內(nèi)的多個標準。 優(yōu)點是這些方法不需要復雜的計算,并且易于理解和實現(xiàn)。

FP方法通過理論計算校正矩陣效應。 計算基于物理定律和基本物理參數(shù)。 理論上,F(xiàn)P不需要在擴展范圍內(nèi)進行校準和功能。 仍然需要校準以小化物理參數(shù)和系統(tǒng)不確定性的誤差。 FP的算法發(fā)布在1970中,各種FP軟件系統(tǒng)之間的差異并不顯著。 FP cal比經(jīng)驗cal更復雜,并且需要更高的計算能力。

博曼測量軟件采用Emp和FP鍍層厚度演算法

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