Die modernen XRF-Systeme der Reihe FISCHERSCOPE XUL oder XULM sind klein und können in der Produktion, im Warenein- und ausgang sowie in einem Labor installiert und eingesetzt werden. Suchen Sie ein tragbares XRF-Handmessgerät, finden Sie dies auch bei Fischer.
Neben der Röntgenquelle ist der Detektor der wichtigste Bestandteil des Röntgenmesssystems. Die Qualität des Detektors entscheidet darüber, welche Messaufgaben mit dem XRF-Messgerät gelöst werden können. Fischer bietet drei verschiedene Arten von Detektoren an.
Das Proportionalzählrohr ist ein gasgefülltes Rohr. Dieser Detektor eignet sich für einfache Messaufgaben wie die Messung dickerer Schichten mit kleinen Messflecken. Wenn die Strahlungen, die aus der Probe kommen, sich gut trennen lassen, d. h. wenn sich die wesentlichen Elemente stark unterscheiden (z. B. Zinnschicht auf einem Kupfersubstrat), dann leistet das Proportionalzählrohr sehr gute Arbeit.
Ist die Probe komplexer – mit vielen Elementen oder stark überlagernden Strahlungen (benachbarte Ordnungszahlen) – dann sind Silizium-Detektoren die richtige Wahl. Hier bietet Fischer Modelle mit einer Silizium-PIN-Diode (Si-PIN) oder einem Silizium-Drift-Detektor (SDD). Beide haben eine bessere Energieauflösung als das Proportionalzählrohr, welches ein wesentlich besseres Peak-to-Background-Verhalten liefert. Der PIN ist ein Mittelklassedetektor. Während er sowohl für die Materialanalyse als auch für die Schichtdickenmessung eingesetzt werden kann, benötigt er bei kleinen Messflecken längere Messzeiten. Der SDD ist der modernste Halbleiterdetektor mit ausgezeichneter Auflösung und besten Nachweisgrenzen. Seine Stärke liegt in der Messung sehr dünner Schichten auf der Nanometerskala und in der Materialanalyse im Promillebereich.
Analyse des Metallgehalts von Plattierungslösungen
Um Beschichtungen mit einem genau definierten Beschichtungsverhältnis und einer genau definierten Zusammensetzung aufzubringen, müssen Galvaniken die Formel ihrer Beschichtungsbäder sehr genau überwachen und kontrollieren. Beispielsweise müssen die in der Schmuckindustrie besonders beliebten metallischen Beschichtungen (AuCuCd, AuCuIn, RhRu oder andere) absolut homogen über die gesamte Oberfläche aufgetragen werden, um ein gleichmäßiges Farbergebnis zu gewährleisten.
Alle XRF-Geräte von Fischer können durch die optionalen Lösungsanalysezellen (siehe Abbildung) einfach für die Analyse von Beschichtungslösungen verwendet werden. Zuerst wird die Zelle mit der zu analysierenden Lösung gefüllt, dann wird sie mit einer dünnen, robusten Mylar-Folie abgedeckt und mit einem Plastikring versiegelt – alles enthalten im Fischer Lösungsanalyse-Kit. Es sind verschiedene Zellen mit unterschiedlichen Basismaterialien erhältlich. Die Wahl des richtigen Materials kann die Messleistung erheblich verbessern. Matrixeffekte (Cl, SO4, CN) in der Lösung können über die Absorption der Fluoreszenzstrahlung des Grundmaterials der Zelle (z.B. Mo oder Ni) korrigiert werden.
Im Vergleich zu anderen Methoden ist die XRF-Analyse solcher Lösungen unkompliziert: Die Probenvorbereitung ist schnell erledigt und die einzigen Verbrauchsmaterialien, die benötigt werden, sind kleine Stücke Plastikfolie. Im Gegensatz zu anderen Analysemethoden, bei denen Gase (Ar) oder demineralisiertes Wasser verwendet werden.
Die XRF-Analyse ist im Hinblick auf die Kontrolle des Plattierungsbades eine schnelle und effektive Methode zur Bestimmung der Ionen- und Chemikalienkonzentrationen in der Lösung. Die Plattierungsbadanalyse kann direkt im Produktionsprozess durchgeführt werden, ohne dass hierfür speziell qualifiziertes Personal benötigt wird. Da genaue Messergebnisse innerhalb von Sekunden zur Verfügung stehen, wird die Reaktionszeit bei abweichender Badlösung minimiert. Darüber hinaus können die Lösungsanalysezellen wiederverwendet werden, sodass keine zusätzlichen Betriebskosten entstehen.
Fazit
Fischer XRF-Geräte bieten Galvaniken erhebliche Vorteile. Durch XRF-Analyse werden sowohl die Schichtdicke der Teile als auch die Zusammensetzung des Plattierungsbades stets kontrolliert – und so die Produktqualität und Prozesse optimiert sowie die Kosten minimiert. Da Proben nicht mehr zur Analyse an ein Labor geschickt werden müssen, ergeben sich erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen, sodass sich ein Fischer XRF-Messsystem bereits nach kurzer Zeit amortisiert.