Bowman RFA Messgeräte verwenden die Technik der Röntgenfluoreszenz, um Dicke und Zusammensetzung von Schichten mit höchster Genauigkeit zu messen. Zur Messung wird ein genau definierter Bereich der Probe Röntgenstrahlen ausgesetzt. Dies verursacht eine Röntgenemission (Fluoreszenz) sowohl vom Schichtaufbau als auch vom Substrat, die mit einem hochpräzisen energiedispersiven Detektor detektiert wird.
Energieauflösung, Detektionseffizienz und Robustheit sind drei Faktoren im Vergleich zu Detektoren. Energieauflösung ist die Fähigkeit, zwei Photonen mit einem kleinen Energieunterschied zu trennen. Die Detektionseffizienz bezieht sich auf die Effizienz der Röntgendokumentation. Alle XRF-Systeme von Bowman verwenden die fortschrittliche Festkörperdetektortechnologie eines Silizium-Drift-Detektors.
Software
Die RFA-Geräte von Bowman nutzen die Röntgenfluoreszenztechnologie, um die Dicke und Zusammensetzung von Ablagerungen mit außergewöhnlicher Genauigkeit zu bestimmen. Die Messung erfolgt, indem ein genau definierter Bereich des Prüflings mit Röntgenenergie bestrahlt wird. Dies führt zur Röntgenemission (Fluoreszenz) sowohl von der Beschichtung als auch vom Substrat, die mit einem hochpräzisen energiedispersiven Detektor erfasst wird.
Energieauflösung, Detektionseffizienz und Robustheit sind drei Faktoren, die sich auf die Detektoren beziehen. Die Energieauflösung ist die Fähigkeit, zwei Photonen mit einem geringen Energieunterschied zu trennen. Die Detektionseffizienz bezieht sich auf die Effizienz der Röntgendokumentation. Alle Bowman-RFA-Systeme verwenden die fortschrittliche Festkörperdetektortechnologie eines Silizium-Drift-Detektors.
Die Spektrenverarbeitung nutzt Energiekalibrierung, Spektrenstabilisierung, Peakidentifizierung, Totzeitkorrektur, Summenpeakkorrektur, Escape-Peak-Korrektur, Überlappungskorrektur und Hintergrundentfernung, um die Röntgenintensitäten aus einem Spektrum zu extrahieren.
Bei der quantitativen Analyse werden Dicke und Zusammensetzung aus den RFA-Intensitäten berechnet. Aufgrund des Matrixeffekts ist die Beziehung zwischen Intensitäten und Dicke/Zusammensetzung komplex. Der Matrixeffekt ist ein Zwischenelement- oder Zwischenschichteffekt. Die Fluoreszenz-Röntgenstrahlen eines Elements können von anderen Elementen in der Probe absorbiert - oder verstärkt - werden. Daher ist die Beziehung zwischen Zusammensetzung/Dicke und Fluoreszenz-Röntgenintensität eines Elements von anderen Elementen im Material abhängig.
Quantitative Analyse durchführen
Es gibt zwei Möglichkeiten, eine quantitative Analyse durchzuführen. Empirische Methoden, wie Interferenzkoeffizienten, Alphakoeffizienten und andere, gleichen die Matrixeffekte mit einer polynomialen Funktion an. Diese Methoden erfordern, dass mehrere Standards innerhalb eines engen Bereichs in einer Kalibrierung verwendet werden. Der Vorteil dieser Methoden ist, dass sie keine komplizierten Berechnungen erfordern und einfach zu verstehen und umzusetzen sind.
Bei der FP-Methode wird der Matrixeffekt durch eine theoretische Berechnung korrigiert. Die Berechnung basiert auf physikalischen Gesetzen und grundlegenden physikalischen Parametern. Theoretisch sind für FP keine Kalibrierungen erforderlich und es funktioniert über einen erweiterten Bereich. Eine Kalibrierung ist jedoch erforderlich, um die Fehler in den physikalischen Parametern und die Systemunsicherheiten zu minimieren. Der Algorithmus für FP wurde in den 1970er Jahren veröffentlicht, und die Unterschiede zwischen verschiedenen FP-Software-Systemen sind nicht signifikant. Eine FP-Kalibrierung ist komplizierter als eine empirische Kalibrierung und erfordert eine höhere Rechenleistung.
Bowman verwendet sowohl empirische als auch FP-Methoden in seiner RFA Software.
Die Rolle von RFA Messgeräten bei der Metallverarbeitung / Endfertigung
Die RFA-Schichtdickenmessung ist eine Notwendigkeit für die 10 Milliarden Dollar schwere Metallveredelungsindustrie. Es ist auch das technologische Werkzeug, das es den Lohnbeschichtern, deren Gewinnspannen immer unter Druck stehen, ermöglicht, qualitativ hochwertige Beschichtungen zu niedrigsten Kosten zu liefern, da sie wissen, dass sie das Risiko einer Produktion unterhalb der Spezifikation und die Kosten der Verschwendung von wertvollem Material vermeiden.
Bowman XRF-Analysatoren bieten berührungslose Schichtdickenmessung für jedes Element und jede Legierung, von Aluminium bis Uran. Unsere Geräte sind der Industriestandard für sehr dünne mehrschichtige Legierungsbeschichtungen auf kleinen Teilen und komplexen Formen.
Elementanalyse
Wenn Schichten aus Reinmetallen oder Legierungen verwendet werden, um die Produkteigenschaften zu verbessern, ist es wichtig, sowohl die Schichtdicken als auch die Elemente in der Probe genau zu bestimmen.
Anwendungen für die Elementanalyse
- Materialanalyse von Beschichtungen und Legierungen
- Warenkontrolle
- Produktionsprozesskontrolle
- Spurenanalyse von Kontaminanten
- Material Forschung & Entwicklung
- Beschichtungszusammensetzungen und Dickenanalysen für elektronische Bauteile und Verbinder
- Analyse von PCB-Oberflächen, z. B. Gold- und Palladium-Legierungsschichten ≤ 0.1μm, und Nickelschichten
- Analyse von Gold (und anderen Edelmetallen) bei Schmuck und Uhren
Bowman RFA Messsysteme integrieren die Schichtdickenmessung und die Elementanalyse in einem Paket und optimieren so den Qualitätskontrollprozess.
Badanalyse
Das Management der Komponenten des Beschichtungsbades, einschließlich der primären als auch der Spurenkomponenten und -additive, ist entscheidend für die Qualitäts- und Kostenkontrolle.
Bowman RFA Technik bietet die präzise, zerstörungsfreie, schnelle und benutzerfreundliche Möglichkeit zur Analyse des Metallgehaltes von Beschichtungsbädern.
