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XRF镀层测厚仪误差产生的原因!

发布时间: 2022-06-14 14:28

XRF是一种相对分析技术,这意味着为了获得结果,需要将未知样品中收集的数据与仪器上的标准数据进行比较,并与已建立的物理方程相关联。 虽然这种技术具有很高的接受度,并且用户经过培训可以正确使用它,但有些情况会影响结果并引入错误。 今天给大家介绍一下XRF镀层测厚仪误差产生的原因!

1、样品失焦

这是测量零件的关键步骤。 聚焦保持 X 射线管、部件和探测器之间的固定距离。  X 射线强度随距离而衰减,因此距离 X 射线管和探测器太远会导致测量结果太薄。  X 射线管和检测器离样品太近会导致测量值变厚。 多层涂层的情况更是如此,因为在计算中不正确地使用了距离数据。

2、零件方向不正确

对于扁平零件,旋转角度不是问题,因为 XRF 涂层测厚仪信号不受影响。 但是,对于弯曲的零件,将零件的轴与 X 射线管和探测器的轴对齐是非常重要的。 这允许更容易的部分对齐和更好的数据再现性,这允许 X 射线束击中凸部分的顶部或凹部分的底部,而不是侧壁。 与之前的聚焦情况类似,未对准测量也会改变 X 射线管-样本-检测器的距离。 在极端情况下,零件未对准可能会阻止所有 XRF 涂层测厚仪信号到达检测器。

3、基材变化

根据涂层和基材中的材料,基材中的元素会影响涂层的 XRF 涂层测厚仪性能。 以上是众所周知的事实,因此最好使用与待测部件相似的材料来创建校准程序。 如果零件的基材与用于校准标准的基材不同,则结果可能不准确。 例如,在青铜 (CuSn) 基板上镀有镍 (Ni) 和金 (Au) 的零件。 青铜基材中的锡(Sn)几乎可以充当辅助 X 射线源,使涂层产生更多的 X 射线荧光信号。 如果使用纯铜 (Cu) 基板进行校准,则计算模型中未正确考虑锡 (Sn) 的二次荧光效应,从而导致镍和金的结果不正确。

4、超出校准范围的测量值

涂层厚度或成分与强度(XRF 涂层测厚仪响应)之间的关系在小范围内呈线性,但在较大范围内可能呈曲线。 因此,校准曲线经过优化,可以在有限的厚度和成分范围内工作,而不是覆盖整个分析范围。 最佳范围由回归设置和创建校准曲线时使用的标准确定。 用户可以与 XRF 涂层测厚仪制造商合作,了解校准曲线范围,并在测量值超出此范围时在用户软件中设置警告。

5、不要进行常规仪器调整或过于频繁地调整

XRF 涂层测厚仪包括一种或多种方法,用于监测仪器状态并自动校正 X 射线管、探测器和电子设备特性的微小变化 . 重要的是,按照制造商建议的时间间隔进行这些常规仪器调整。 如果建议每天调整一次,但每月只调整一次,则仪器可能会在整个期间不断变化。 运行调整时,测试结果可能会逐步变化。 比建议更频繁地运行调整可能会产生不同的效果——仪器可能会尝试进行许多微小且不必要的更改,这些更改加起来会导致明显的更改。 这被称为“过度校正”。

6、恶劣的环境条件

除了改变分析仪所处的温度和湿度外,还有其他可能影响 XRF 性能的环境条件。 大气中的灰尘和腐蚀性化学物质会干扰 XRF 涂层测厚仪的结果,还会过早地降低仪器本身和控制仪器的 PC 中的组件的性能。  XRF 涂层测厚仪的主电源会影响电子元件的性能,包括 X 射线管电源和探测器电子元件,这会导致误差。 在输入电源不稳定的地区,建议安装线路调节器或不间断电源。 尽可能将分析仪放置在具有稳定可靠的环境可控电源的空间内,并与厂内其他设备保持一定距离,以防止人员、工件和移动设备撞到仪器。

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常见问题

什么是RoHS?

RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,全称是《关于限制在电子电气设备中使用某些有害成分的指令》。该标准已于2006年7月1日开始正式实施,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,使之更加有利于人体健康及环境保护。

该标准的目的在于消除电器电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚(注意:PBDE正确的中文名称是指多溴二苯醚,多溴联苯醚是错误的说法)共6项物质,并重点规定了镉的含量不能超过0.01%。

最新RoHS指令新增加了邻苯四项检测项目,分别为DEHP:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,BBP:邻苯二甲酸丁基苄酯,DBP:邻苯二甲酸二丁酯,DIBP:邻苯二甲酸二异丁酯。

ROHS十项有害物质含量限值是多少?

1、镉:小于100ppm。

2、铅:小于1000ppm。

3、汞:小于1000ppm。

4、六价铬:小于1000ppm。

5、多溴联苯PBB:小于1000ppm。

6、多溴联笨醚PBD:小于1000ppm。

7、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP):小于1000ppm。

8、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP):小于1000ppm。

9、邻苯二甲酸二丁酯(DBP):小于1000ppm。

10、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP):小于1000ppm。

RoHS检测一般使用什么仪器?

用于RoHS1.0常用的检测仪器是X射线荧光光谱(XRF)。XRF分析仪有独立式、台式和手持式两种形式。通常首先使用手持式XRF分析仪进行便携式现场XRF测试,并专注于产品中含有受限物质风险较高的部分。

随着RoHS2.0出现,规定四种添加邻苯二甲酸酯也在rohs指令中,需要进行额外的测试以确定这些化合物的水平,这些化合物是用溶剂提取的。然后使用气相色谱结合质谱(GC/MS)或结合火焰电离检测(GC/FID)分析提取溶剂是否存在邻苯二甲酸盐。其它元素和多溴二苯醚/丙烯基弹性体分别由比较方案和GCMS进行分析。

RoHS十项需要两台仪器来检测吗?

RoHS十项需要两台仪器来检测。
对于RoHS十项检测来说必须要有两台仪器才能完成。单纯一台仪器是不可能实现的。即使用一台仪器测试重金属元素含量,另外一台测试化合物。
X荧光光谱仪来检测rohs1.0,而色谱仪或者是热裂解仪或质谱联用仪来检测rohs2.0项目中的邻苯四项,目前没有任何一台仪器能够单独检测rohs2.0项目。

ROHS检测仪器能否测试金属元素?

ROHS检测仪器,是一种用于检测电子元器件、家电、玩具等产品中是否含有有害物质的专业设备。这些有害物质可能会对人类和环境造成长期的威胁,因此ROHS检测仪器的应用具有极其重要的意义。

对于ROHS检测仪器能否测试金属元素这一问题,答案是肯定的。因为ROHS检测的范围不仅包括有害物质,同时也包括了合格产品中的金属元素成分的检测。这些金属元素包括铅、镉、汞等,这些元素在产品制造环节中被广泛使用。虽然这些元素是有必要的,但过多的使用对人体健康和环境保护都造成极大的危害。因此,ROHS检测仪器的出现为我们检测金属元素带来了很大的方便。

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