Принцип и приложение на рентгенофлуоресцентния елементен анализ LISUN EDX‑2A Енергийно дисперсионен рентгенофлуоресцентен спектрометър

Резюме
Рентгенофлуоресцентен елементарен анализ е технология за неразрушителен контрол, която осъществява качествен и количествен анализ, базиран на дължината на вълната и интензитета на характерните рентгенови лъчи. Тя се използва широко в тестове за съответствие с RoHS, анализ на състава на сплави, измерване на дебелината на покритията и други области. Тази статия разглежда... LISUN Като обект на изследване, енергийно дисперсионният рентгенофлуоресцентен спектрометър EDX‑2A систематично разработва физическия механизъм, структурата на инструмента, параметрите на работа и типичните приложения на XRF елементния анализ, и проверява надеждността на метода с измерени данни, за да осигури ефикасно решение за тестване за електроника, тестване на материали, металургия и други индустрии.

1. Въведение
С бързото развитие на електрониката, новите материали, металургията и други индустрии, търсенето на бързо, неразрушително и точно откриване на материалните елементи продължава да нараства. С предимствата на неразрушаването, бързината, едновременното откриване на множество елементи и простата предварителна обработка на пробите, XRF елементният анализ се превърна в основна технология за скрининг за съответствие с RoHS, идентифициране на състава на сплави и измерване на дебелината на покритията. LISUN пусна на пазара енергийно дисперсионния рентгенофлуоресцентен спектрометър от серията EDX‑2, който интегрира три функции, включително RoHS тестване, елементен анализ и измерване на дебелината на покритието, и може да отговори на изискванията за многосценарно откриване. Фокусирайки се върху принципа на XRF елементния анализ, тази статия комбинира параметрите на инструмента и данните за приложението на EDX‑2A, за да илюстрира практическата стойност на тази технология в съвременния индустриален инспекционен контрол.

2. Основен принцип на рентгенофлуоресцентния елементен анализ
Ядрото на рентгенофлуоресцентния елементен анализ е качествената идентификация и количественото определяне на характерните рентгенови лъчи.

2.1 Процес на възбуждане
Високоенергийните първични рентгенови лъчи, излъчвани от рентгеновата тръба на инструмента, облъчват пробата, възбуждайки вътрешните електрони на атомите, които излизат и образуват електронни дупки. Външните електрони преминават, за да запълнят свободните места и да отделят характерни рентгенови лъчи (флуоресцентни рентгенови лъчи), съответстващи на разликата в енергийните нива на атомите.

2.2 Основа за качествен анализ
Различните елементи имат различни атомни структури и разлики в енергийните нива, така че тяхната характерна дължина на вълната/енергия на рентгеновите лъчи е уникална, точно както пръстовия отпечатък на всеки елемент. Съгласно закона на Мозли, дължината на вълната λ на флуоресцентните рентгенови лъчи удовлетворява връзката с атомния номер Z: λ=K (Z−s)⁻², където K и s са константи. Видовете елементи могат да бъдат определени по дължини на вълните.

2.3 Основа за количествен анализ
Интензитетът на характерните рентгенови лъчи е положително корелиран със съдържанието на елемента. При постоянни условия на възбуждане се установява калибровъчна крива на интензитет-концентрация със стандартни проби. Чрез сравняване на интензитета на спектралната линия на тестваната проба може да се изчисли масовата фракция на елементите, за да се постигне точно количествено определяне.

Накратко: качествен анализ по характерна дължина на вълната, количествен анализ по интензитет на спектралната линия, което формира пълната логика на XRF елементния анализ.

3. Структура на инструмента и основни параметри на LISUN EDX‑2A
EDX‑2A е настолен енергийно-дисперсионен рентгенофлуоресцентен спектрометър, работещ в невакуумни условия. Основните му компоненти включват рентгенова тръба, Si-pin детектор, камера за проби, система за автоматично управление и специален софтуер за анализ. Със стабилен хардуер и интелигентен софтуер, той осигурява ефикасен и надежден рентгенофлуоресцентен елементен анализ.
Таблица 1 Сравнение на спецификациите LISUN Модели от серията EDX‑2

4. Типични приложения на XRF елементния анализ върху EDX‑2A

4.1 Проверка за опасни вещества съгласно RoHS
Директивата на ЕС за ограничението на опасните вещества (RoHS) ограничава опасните вещества, включително олово, живак, кадмий, шествалентен хром, полибромирани бифенили и полибромирани дифенилови етери. Елементният анализ с рентгенова флуоресценция (XRF) може бързо да скринира Pb, Hg, Cd, Cr и Br, отговаряйки на изискванията за тестване за съответствие за електронни компоненти, пластмаси и покрития.
Таблица 2 Гранични стандарти за вещества с ограничен достъп по RoHS

В съответствие със стандарта SJ/T 11365‑2006, EDX‑2A извежда съдържанието на 5 елемента в рамките на 200 секунди на тест и автоматично определя дали стандартът е превишен, което е подходящо за контрол на качеството на партидите.

Оборудване за изпитване на RoHS EDX-2A

4.2 Анализ на състава на сплавите
EDX‑2AB/2ABC/2T поддържа XRF елементен анализ, обхващащ елементи от S(16) до U(92), докато EDX‑2T се простира до Na(11) до U(92). Приложим е за анализ на състава и идентифициране на класа на неръждаема стомана, медни сплави, алуминиеви сплави, благородни метали и други материали. Неразрушителното и бързо откриване без разграждане значително подобрява рециклирането и ефективността на производството.

4.3 Измерване на дебелината на покритието
Вакуумните модели EDX‑2AC/2ABC/2T използват XRF технология за елементарен анализ, за ​​да измерват точно дебелината на едно-/многослойно покритие. Съвместими са със системи за позлатяване, никелиране, цинково покритие, мед-никел-хром и други, предоставяйки данни с абсолютна стойност, за да отговорят на изискванията за контрол на качеството в галванопластиката, хардуерната и електронната промишленост.

5. Предимства на инструмента EDX‑2A
• Неразрушителен и бърз: Без увреждане на пробите, около 200 секунди на проба, едновременно извеждане на многоелементни данни, значително подобрявайки ефективността на откриване.
• Широка адаптивност на пробите: Съвместим с твърди вещества, прахообразни вещества и течности, без сложна предварителна обработка и нисък работен праг.
• Надеждни основни компоненти: Вносни висококачествени компоненти, Si-pin детектор с резолюция 149 eV и отлична стабилност.
• Интелигентен и лесен за употреба: Позициониране на камера с висока разделителна способност, автоматично тестване, защита от свръхток и късо съединение, включени стандартни проби и сертификати за калибриране и генериране на отчети с едно щракване.
• Многофункционален интегриран дизайн: Комбинирани функции на RoHS тестване, елементен анализ и измерване на дебелината на покритието, намаляващи инвестициите в оборудване и оперативните разходи за предприятията.

6. Заключение и перспектива
Вземайки за основа качествен анализ по характерна дължина на вълната и количествен анализ по интензитет на спектралната линия, Рентгенофлуоресцентен елементарен анализ е ключова технология за съвременното индустриално откриване на елементи. LISUN Рентгенофлуоресцентният спектрометър с енергийна дисперсия EDX‑2A реализира инженерно приложение на този принцип, интегрирайки RoHS скрининг, анализ на сплави и измерване на дебелината на покритията. С предимствата си на бързина, неразрушаване, точност и лекота на използване, той се прилага широко в електрониката, материалознанието, металургията, опазването на околната среда и други области.

В бъдеще, с интеграцията и разработването на детектори, алгоритми и изкуствен интелект, XRF елементният анализ ще се развива към по-висока резолюция, по-бърза скорост, откриване на по-леки елементи и по-интелигентно автоматично класифициране, осигурявайки по-силна подкрепа за научноизследователската и развойна дейност в областта на материалите, контрола на качеството и екологичното съответствие.