XRF - Analyse par fluorescence X à dispersion d'énergie
Rapide. Simple. Non-destructif.
Le faisceau de rayons X ionise les atomes de l'échantillon, le détecteur détecte le rayonnement de fluorescence qui en résulte et notre logiciel développé en interne traite les signaux.
C'est ainsi que fonctionne l'analyse par fluorescence X.
Lorsque la mesure commence, un tube à rayons X émet des rayons X à haute énergie - le rayonnement primaire. Ces rayons frappent les atomes de votre échantillon, éjectant un électron proche du noyau de l'atome et créant un déséquilibre. Cet état est instable. Par conséquent, un électron d'une enveloppe supérieure saute dans l'espace libéré, émettant un rayonnement fluorescent.
Le niveau d'énergie de ce rayonnement est comme une empreinte digitale - une caractéristique unique de l'élément en question. Un détecteur mesure le rayonnement de fluorescence et numérise le signal. Notre logiciel traite ce signal et crée un spectre : l'énergie des photons détectés est représentée sur l'axe des x, tandis que l'axe des y indique leur fréquence (également appelée taux de comptage). La position des pics dans le spectre indique l'élément et la hauteur indique la concentration des éléments dans votre échantillon.
Où ce processus est-il utilisé ?
Unique et polyvalente : l'analyse XRF couvre tous les éléments chimiques importants d'un point de vue technique, du sodium à l'uranium.
- Mesure de l'épaisseur des revêtements/films secs
- Analyse quantitative des matériaux : Détermination de la quantité d'une substance dans l'échantillon
par exemple, la teneur en or d'un bijou
détection d'éléments dangereux pour la santé, tels que les métaux lourds, dans les biens de consommation
par exemple, les alliages (acier inoxydable)
par exemple, la galvanoplastie
Quels sont les facteurs qui peuvent influencer la mesure ?
Quels sont les composants de nos appareils XRF qui ont le plus d'influence sur la précision et la fiabilité de l'analyse ?
Jetez un coup d'œil à la conception de base de nos instruments XRF :
XRF - Analyse par fluorescence X à dispersion d'énergie
XRF pour l'analyse des bains
Influence du tube à rayons X sur le rayonnement X
Petites pièces, grands effets ! Le "cœur" de l'appareil XRF, le générateur de rayons X, se compose d'un tube standard ou microfoyer avec une anode en tungstène, rhodium, molybdène ou chrome. Le matériau du tube à rayons X détermine le spectre énergétique du rayonnement X primaire utilisé pour exciter l'échantillon. Pour un large éventail d'applications, une anode en tungstène est idéale car elle produit un spectre polyvalent et intensément utile. Dans certains secteurs de l'électronique et des semi-conducteurs, on utilise des anodes en molybdène, en chrome ou en rhodium.
Filtre pour l'analyse quantitative
Seul ce qui est important passe : Sur son chemin entre l'anode et l'échantillon, le rayonnement X primaire traverse un filtre. Les matériaux filtrants, tels que les fines feuilles de nickel ou d'aluminium, absorbent une partie des rayons X et réduisent ainsi le bruit de fond dans les gammes d'énergie concernées. Il en résulte une plus grande sensibilité aux signaux faibles provenant de matériaux présents en faibles concentrations. Par exemple, les filtres en aluminium permettent de détecter le plomb à des concentrations particulièrement faibles.
Apertures et optique des rayons X
L'ouverture, également appelée collimateur, est située entre le tube à rayons X et l'échantillon. Elle limite la section transversale du rayonnement primaire et sert à définir le point de mesure sur l'échantillon lors de l'analyse par fluorescence X (XRF). Si vous utilisez de petites ouvertures, seule une petite quantité de rayonnement primaire atteindra votre échantillon, ce qui se traduira par un faible signal de fluorescence. Pour compenser cela, vous devez mesurer pendant une durée plus longue.
Mise au point réalisée par Fischer. Une solution à ce problème consiste à utiliser des optiques polycapillaires au lieu d'ouvertures. Les polycapillaires sont constitués de capillaires en verre qui sont regroupés et peuvent concentrer la quasi-totalité du rayonnement primaire sur un petit point, à la manière d'une loupe. Il n'existe que deux fabricants de ce type d'optique dans le monde - nous sommes l'un d'entre eux.
Détecteur pour la détermination quantitative des éléments
Un autre composant de l'analyseur XRF est le détecteur, qui détecte le rayonnement de fluorescence et le mesure avec une grande précision. Les données mesurées sont ensuite traitées par notre logiciel d'analyse. Selon le type de détecteur, différentes tâches de mesure sont possibles.
Unique sur le marché. Nous sommes les seuls à vous offrir le choix entre trois types de détecteurs différents pour une solution optimale de votre tâche de mesure :
Le tube compteur proportionnel (PC) est un détecteur éprouvé qui présente une très grande surface de détection active avec une fenêtre légèrement incurvée. Cela permet d'atteindre des taux de comptage élevés et d'effectuer des mesures à une distance de 0 à 80 mm. Le PC est particulièrement adapté aux mesures d'épaisseur de revêtement dans la plage de 1 à 30 µm et aux petits points de mesure. En outre, le tube du compteur proportionnel est doté d'une compensation de dérive développée par nos soins, ce qui lui confère une stabilité unique.
Contre-tube proportionnelPour des mesures plus sophistiquées de l'épaisseur des revêtements et l'analyse des matériaux, l'utilisation de détecteurs à diodes PIN en silicium est idéale. Ces détecteurs semi-conducteurs offrent une résolution énergétique plus élevée et sont donc idéaux pour l'analyse de matériaux plus complexes.
Détecteurs à diode PIN en siliciumLes spectromètres XRF les plus performants utilisent le détecteur à dérive de silicium (SDD), notre détecteur le plus puissant. Avec sa résolution énergétique particulièrement bonne et sa sensibilité de détection élevée, il offre les meilleures performances et peut détecter même de très faibles concentrations d'éléments dans votre échantillon. Il permet également de mesurer avec précision les revêtements dans le domaine du nanomètre et d'évaluer de manière fiable les tâches multicouches complexes.
Détecteur de dérive au silicium (SDD)Méthode DCM pour un réglage simple et rapide de la distance de mesure
Nous sommes les seuls à pouvoir contrôler facilement les distances : Notre méthode de mesure à distance contrôlée (DCM) offre une correction de la mesure basée sur la distance et une distance de mesure flexible qui peut être ajustée en continu. Un seul étalonnage est nécessaire pour l'ensemble de la plage de mesure, et notre méthode permet de mesurer facilement des formes géométriques complexes et des dépressions sans risque de collision avec la tête de mesure.
Influence du tube à rayons X sur le rayonnement X
Le "cœur" de notre appareil de mesure XRF en ligne FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER est le générateur de rayons X. Il se compose d'un tube microfoyer avec une anode en tungstène et une fenêtre en béryllium. Il se compose d'un tube microfoyer avec anode en tungstène et fenêtre en béryllium. Le matériau du tube à rayons X détermine le spectre énergétique du rayonnement X primaire utilisé pour exciter l'échantillon. Pour un large éventail d'applications, une anode en tungstène est idéale car elle produit un spectre polyvalent et utilisable de manière intensive.
Filtre pour l'analyse quantitative
Seul ce qui est important passe : Sur son chemin entre l'anode et l'échantillon, le rayonnement X primaire traverse un filtre. Les matériaux filtrants, tels que les fines feuilles de nickel ou d'aluminium, absorbent une partie des rayons X et réduisent ainsi le bruit de fond dans les gammes d'énergie concernées. Il en résulte une plus grande sensibilité aux signaux faibles provenant de matériaux présents en faibles concentrations. Par exemple, les filtres en aluminium permettent de détecter le plomb à des concentrations particulièrement faibles.
Les bulles d'air comme facteur de perturbation
La présence de bulles d'air dans la zone d'analyse peut entraîner des écarts dans les résultats de mesure. Les bains de galvanoplastie sont utilisés pour des réactions électrochimiques au cours desquelles des ions métalliques sont déposés à partir de la solution. En présence de bulles d'air, des ions métalliques peuvent se déposer à leur surface, ce qui peut fausser les résultats de l'analyse. La concentration de certains ions métalliques dans le bain est sous-estimée.
Les bulles d'air peuvent également perturber l'écoulement du liquide dans le bain, surtout si elles se trouvent dans la tuyauterie ou près des orifices d'entrée et de sortie. Cela peut entraîner une distribution inégale des produits chimiques dans le bain, affecter l'homogénéité de la solution et fausser les valeurs d'analyse.
Dépôts dans la fenêtre de mesure
Des dépôts peuvent se produire dans la cellule de mesure, d'où la nécessité d'un nettoyage régulier. Grâce à des processus préventifs d'étalonnage, de rinçage et de surveillance entièrement automatisés, nous proposons une solution à la contamination et garantissons une disponibilité technique maximale.
Autres solutions de mesure pour l'analyse des bains
Avec les accessoires appropriés, la concentration des solutions de bain peut être mesurée avec un grand nombre de nos appareils XRF. Pour plus d'informations, contactez-nous!
XRF - Analyse par fluorescence X à dispersion d'énergie
Influence du tube à rayons X sur le rayonnement X
Petites pièces, grands effets ! Le "cœur" de l'appareil XRF, le générateur de rayons X, se compose d'un tube standard ou microfoyer avec une anode en tungstène, rhodium, molybdène ou chrome. Le matériau du tube à rayons X détermine le spectre énergétique du rayonnement X primaire utilisé pour exciter l'échantillon. Pour un large éventail d'applications, une anode en tungstène est idéale car elle produit un spectre polyvalent et intensément utile. Dans certains secteurs de l'électronique et des semi-conducteurs, on utilise des anodes en molybdène, en chrome ou en rhodium.
Filtre pour l'analyse quantitative
Seul ce qui est important passe : Sur son chemin entre l'anode et l'échantillon, le rayonnement X primaire traverse un filtre. Les matériaux filtrants, tels que les fines feuilles de nickel ou d'aluminium, absorbent une partie des rayons X et réduisent ainsi le bruit de fond dans les gammes d'énergie concernées. Il en résulte une plus grande sensibilité aux signaux faibles provenant de matériaux présents en faibles concentrations. Par exemple, les filtres en aluminium permettent de détecter le plomb à des concentrations particulièrement faibles.
Apertures et optique des rayons X
L'ouverture, également appelée collimateur, est située entre le tube à rayons X et l'échantillon. Elle limite la section transversale du rayonnement primaire et sert à définir le point de mesure sur l'échantillon lors de l'analyse par fluorescence X (XRF). Si vous utilisez de petites ouvertures, seule une petite quantité de rayonnement primaire atteindra votre échantillon, ce qui se traduira par un faible signal de fluorescence. Pour compenser cela, vous devez mesurer pendant une durée plus longue.
Mise au point réalisée par Fischer. Une solution à ce problème consiste à utiliser des optiques polycapillaires au lieu d'ouvertures. Les polycapillaires sont constitués de capillaires en verre qui sont regroupés et peuvent concentrer la quasi-totalité du rayonnement primaire sur un petit point, à la manière d'une loupe. Il n'existe que deux fabricants de ce type d'optique dans le monde - nous sommes l'un d'entre eux.
Détecteur pour la détermination quantitative des éléments
Un autre composant de l'analyseur XRF est le détecteur, qui détecte le rayonnement de fluorescence et le mesure avec une grande précision. Les données mesurées sont ensuite traitées par notre logiciel d'analyse. Selon le type de détecteur, différentes tâches de mesure sont possibles.
Unique sur le marché. Nous sommes les seuls à vous offrir le choix entre trois types de détecteurs différents pour une solution optimale de votre tâche de mesure :
Le tube compteur proportionnel (PC) est un détecteur éprouvé qui présente une très grande surface de détection active avec une fenêtre légèrement incurvée. Cela permet d'atteindre des taux de comptage élevés et d'effectuer des mesures à une distance de 0 à 80 mm. Le PC est particulièrement adapté aux mesures d'épaisseur de revêtement dans la plage de 1 à 30 µm et aux petits points de mesure. En outre, le tube du compteur proportionnel est doté d'une compensation de dérive développée par nos soins, ce qui lui confère une stabilité unique.
Contre-tube proportionnelPour des mesures plus sophistiquées de l'épaisseur des revêtements et l'analyse des matériaux, l'utilisation de détecteurs à diodes PIN en silicium est idéale. Ces détecteurs semi-conducteurs offrent une résolution énergétique plus élevée et sont donc idéaux pour l'analyse de matériaux plus complexes.
Détecteurs à diode PIN en siliciumLes spectromètres XRF les plus performants utilisent le détecteur à dérive de silicium (SDD), notre détecteur le plus puissant. Avec sa résolution énergétique particulièrement bonne et sa sensibilité de détection élevée, il offre les meilleures performances et peut détecter même de très faibles concentrations d'éléments dans votre échantillon. Il permet également de mesurer avec précision les revêtements dans le domaine du nanomètre et d'évaluer de manière fiable les tâches multicouches complexes.
Détecteur de dérive au silicium (SDD)Méthode DCM pour un réglage simple et rapide de la distance de mesure
Nous sommes les seuls à pouvoir contrôler facilement les distances : Notre méthode de mesure à distance contrôlée (DCM) offre une correction de la mesure basée sur la distance et une distance de mesure flexible qui peut être ajustée en continu. Un seul étalonnage est nécessaire pour l'ensemble de la plage de mesure, et notre méthode permet de mesurer facilement des formes géométriques complexes et des dépressions sans risque de collision avec la tête de mesure.
XRF pour l'analyse des bains
Influence du tube à rayons X sur le rayonnement X
Le "cœur" de notre appareil de mesure XRF en ligne FISCHERSCOPE® XAN® LIQUID ANALYZER est le générateur de rayons X. Il se compose d'un tube microfoyer avec une anode en tungstène et une fenêtre en béryllium. Il se compose d'un tube microfoyer avec anode en tungstène et fenêtre en béryllium. Le matériau du tube à rayons X détermine le spectre énergétique du rayonnement X primaire utilisé pour exciter l'échantillon. Pour un large éventail d'applications, une anode en tungstène est idéale car elle produit un spectre polyvalent et utilisable de manière intensive.
Filtre pour l'analyse quantitative
Seul ce qui est important passe : Sur son chemin entre l'anode et l'échantillon, le rayonnement X primaire traverse un filtre. Les matériaux filtrants, tels que les fines feuilles de nickel ou d'aluminium, absorbent une partie des rayons X et réduisent ainsi le bruit de fond dans les gammes d'énergie concernées. Il en résulte une plus grande sensibilité aux signaux faibles provenant de matériaux présents en faibles concentrations. Par exemple, les filtres en aluminium permettent de détecter le plomb à des concentrations particulièrement faibles.
Les bulles d'air comme facteur de perturbation
La présence de bulles d'air dans la zone d'analyse peut entraîner des écarts dans les résultats de mesure. Les bains de galvanoplastie sont utilisés pour des réactions électrochimiques au cours desquelles des ions métalliques sont déposés à partir de la solution. En présence de bulles d'air, des ions métalliques peuvent se déposer à leur surface, ce qui peut fausser les résultats de l'analyse. La concentration de certains ions métalliques dans le bain est sous-estimée.
Les bulles d'air peuvent également perturber l'écoulement du liquide dans le bain, surtout si elles se trouvent dans la tuyauterie ou près des orifices d'entrée et de sortie. Cela peut entraîner une distribution inégale des produits chimiques dans le bain, affecter l'homogénéité de la solution et fausser les valeurs d'analyse.
Dépôts dans la fenêtre de mesure
Des dépôts peuvent se produire dans la cellule de mesure, d'où la nécessité d'un nettoyage régulier. Grâce à des processus préventifs d'étalonnage, de rinçage et de surveillance entièrement automatisés, nous proposons une solution à la contamination et garantissons une disponibilité technique maximale.
Autres solutions de mesure pour l'analyse des bains
Avec les accessoires appropriés, la concentration des solutions de bain peut être mesurée avec un grand nombre de nos appareils XRF. Pour plus d'informations, contactez-nous!
Quelle est la norme appliquée ici ?
XRF - Analyse par fluorescence X à dispersion d'énergie selon IPC-4552-A/B et IPC-4556
Découvrez nos appareils de mesure.
Appareils de mesure flexibles pour la mesure de l'épaisseur du revêtement de pièces filigranes telles que des fiches, des contacts ou des fils, ainsi que pour la détermination de la teneur en métal des bains galvaniques et de la composition de simples couches d'alliage.
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