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La vostra richiesta è il nostro incentivo - Vantaggi della tecnologia di misurazione XRF di Fischer in sintesi

Abbiamo quello che ti serve: molti anni di esperienza completa nel campo dell'analisi di fluorescenza a raggi X (analisi XRF)! Otterrete la soluzione ottimale, specialmente per il vostro compito di misurazione - ve lo promettiamo!

 

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Principio di misurazione XRF di Fischer - Ecco come funziona:

Veloce, semplice e non distruttivo - ecco cosa significa analisi XRF con la tecnologia di misurazione Fischer XRF! Il fascio di raggi X ionizza gli atomi nel campione da misurare. Il rilevatore rileva la radiazione di fluorescenza che si verifica e il software sviluppato internamente elabora i segnali.

Setup degli strumenti di misura Fischer XRF - Ecco come si ottengono risultati di misura ottimali:

Si deve prestare attenzione ai dettagli: ogni singolo componente ha una posta in gioco nel vostro successo di misurazione!

 

Materiale del tubo a raggi X e dell'anodo:
Piccole parti, un effetto significativo! Il "cuore" del dispositivo XRF, il generatore di raggi X, consiste in un tubo standard o microfocus con anodo in tungsteno, rodio, molibdeno o cromo. Questi componenti sono decisivi per la precisione di misurazione e lo spettro di energia che si ottiene.

Filtro:
Passa solo l'essenziale: il fascio di raggi X passa attraverso un filtro per ridurre il rumore di fondo negli intervalli di energia rilevanti e ottenere così una maggiore sensibilità per i segnali da materiali che sono presenti solo in basse concentrazioni.

Aperture e ottiche a raggi X:
Messa a fuoco fatta da Fischer! Essendo uno dei soli 2 produttori di ottiche policapillari al mondo, consentiamo di focalizzare gran parte della radiazione primaria su un minuscolo punto di misura.

Detettori:
Unico sul mercato! Solo da Fischer, avete la possibilità di scegliere tra 3 diversi tipi di rivelatori per la soluzione ottimale del vostro compito di misurazione: tubo contatore proporzionale, diodo PIN al silicio e rivelatore di deriva al silicio.

Basi dell'analisi della fluorescenza da raggi X e proprietà fondamentali dello strumento

In passato, l'analisi della fluorescenza a raggi X (XRF) veniva utilizzata principalmente in geologia. Oggi si è affermata come tecnologia sovrana per l'uso nell'industria e in laboratorio. Questo metodo è straordinariamente versatile: permette di rilevare tutti gli elementi chimici rilevanti, dal sodio all'uranio.

Il metodo XRF viene spesso utilizzato per l'analisi dei materiali, ovvero per determinare la quantità di una determinata sostanza nel campione, come la misura del contenuto di oro nei gioielli o il rilevamento di sostanze pericolose contenute negli oggetti di uso quotidiano, in linea con la direttiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances) . Inoltre, con il metodo XRF è possibile misurare lo spessore dei rivestimenti in modo rapido, pulito e non distruttivo.

Come funziona la misura

Quando il dispositivo a RAGGI X avvia una misurazione, il tubo a raggi X emette radiazioni ad alta energia, chiamate anche radiazioni "primarie". Quando questi raggi X colpiscono un atomo nel campione, aggiungono energia - o meglio lo "eccitano", provocando l'espulsione di un elettrone vicino al nucleo dell'atomo, un processo noto come "ionizzazione". Dal momento che questo stato è instabile, un elettrone proveniente da un guscio superiore si muove per riempire il vuoto, emettendo così radiazioni di "fluorescenza".

Il livello di energia di questa radiazione secondaria è come un'impronta digitale: è caratteristico del rispettivo elemento. Un rilevatore vede la fluorescenza e digitalizza il segnale. Dopo che il segnale è stato elaborato, il dispositivo crea uno spettro: Il livello di energia dei fotoni rilevati viene tracciato sull'asse x e la sua frequenza sull'asse y (velocità di conteggio). Gli elementi nel campione possono essere identificati tramite le posizioni (lungo l'asse x) dei picchi nello spettro. I livelli (lungo l'asse y) di questi picchi forniscono informazioni sulla concentrazione degli elementi.

Le proprietà del dispositivo di cui tener conto per ottenere il miglior risultato di misurazione

Molti fattori influenzano la capacità di differenziazione degli elementi del dispositivo. A tale scopo svolgono un ruolo importante componenti come il tubo a raggi X, l'ottica, i filtri e il rilevatore.

Tubo a raggi X.

I materiali nel tubo a raggi X determinano lo spettro di energia della radiazione primaria a raggi X con cui il campione è eccitato. Solitamente viene utilizzato un anodo di tungsteno perché produce uno spettro particolarmente intenso e ampio adatto per le per applicazioni generali. Per applicazioni specializzate, ad es. nell'industria dei semiconduttori o dei circuiti stampati (PCB) vengono utilizzati anche anodi di molibdeno, cromo o rodio; questi anodi sono particolarmente adatti per la misura di elementi leggeri e l'analisi di materiali.

Filtri

Nel percorso dall'anodo al campione, i raggi X primari passano attraverso un filtro. Fischer utilizza generalmente filtri realizzati con lamine metalliche sottili, ad es. di alluminio o nichel. Questi filtri modificano le caratteristiche della radiazione primaria assorbendo parte dello spettro. In questo modo il rumore di fondo viene notevolmente ridotto e si ottiene una maggiore sensibilità ai segnali deboli. Ad esempio, i filtri in alluminio sono utili per il rilevamento del piombo in concentrazioni particolarmente basse

Aperture e ottica a raggi X.

L'apertura (collimatore) si trova tra il tubo a raggi X e il campione. Controlla la dimensione del raggio principale e garantisce che venga eccitato solo un punto specifico e focalizzato sul campione.

Quando il punto di misura deve essere necessariamente piccolo, la radiazione che raggiunge il campione è minima e il segnale di fluorescenza risultante è pertanto debole. Per ottenere un numero di conteggi elevato sufficiente ad ottenere una valutazione affidabile, le misure richiedono più tempo.

La soluzione a questo problema è l'ottica policapillare. I policapillari sono fasci di fibre di vetro che focalizzano quasi l'intera radiazione primaria come una lente d'ingrandimento su un piccolo punto. In tutto il mondo sono solo due i produttori di questo tipo di ottica e uno è Fischer!;

Rivelatore per la determinazione quantitativa degli elementi

L'ultimo componente cruciale per il metodo di analisi XRF è il rilevatore, che rileva la radiazione di fluorescenza e la misura con la massima precisione. Le informazioni provenienti dal rilevatore vengono passate al software di analisi ed elaborate di conseguenza. Il tipo di rivelatore determina quali compiti di misurazione è possibile risolvere con lo spettrometro XRF.
Offriamo il portafoglio di rivelatori più completo sul mercato. Questo significa che solo alla Fischer troverete il rivelatore adatto al vostro compito di misurazione e lo risolverete in modo ottimale. Ci sono 3 tipi di rivelatori che offrono vantaggi specifici.

Il collaudato tubo contatore proporzionale (PC) è indispensabile nel portafoglio di uno specialista della tecnologia di misura. Offre una vasta area attiva del rivelatore con una finestra leggermente curva. Questa caratteristica permette di raggiungere alti tassi di conteggio poiché una grande quantità di radiazioni di fluorescenza raggiunge il rivelatore. Rende possibili misurazioni a 20 - 80 mm di distanza dal campione. Il tubo PC è predestinato alle misure dello spessore del rivestimento nell'intervallo di 1 - 30 µm e ai piccoli punti di misura. Un altro vantaggio è che il tubo PC è molto meno sensibile per quanto riguarda la precisione dell'allineamento del campione al rivelatore e l'impostazione della distanza di misura. Il tubo PC è dotato di serie della compensazione della deriva sviluppata da Fischer, che dà una stabilità eccezionale.

Per le misure di spessore del rivestimento più esigenti, è necessaria una risoluzione energetica più alta. In questo caso, l'applicazione di analizzatori XRF con diodo PIN al silicio è una buona scelta. Questo rivelatore a semiconduttore può essere utilizzato con successo anche per la semplice analisi dei materiali. Così, il rivelatore PIN al silicio è il perfetto anello intermedio nel nostro portafoglio di rivelatori.

Gli spettrometri XRF di alta qualità utilizzano il rilevatore di deriva al silicio (SDD). Questo rivelatore è il più potente. Ha una risoluzione energetica particolarmente buona e una sensibilità di rilevamento particolarmente elevata. Così, quando si studia la composizione elementare dei materiali, l'SDD offre le migliori prestazioni di tutti i rivelatori. La radiazione di fluorescenza di elementi nel campione che sono presenti solo in concentrazioni molto basse viene facilmente rilevata. Inoltre, gli strumenti equipaggiati con un SDD determinano con precisione lo spessore dei rivestimenti nella gamma dei nanometri e permettono la valutazione affidabile di complessi compiti multistrato.

Il Controtubo Proporzionale ha ancora il suo diritto di esistere. Qui potete leggere perché.

Brevettato da Fischer: il metodo DCM per una regolazione semplice e veloce della distanza di misurazione

  • Correzione del valore misurato in funzione della distanza 
  • Regolazione rapida e comoda di diverse distanze di misura
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Il metodo Distance Controlled Measurement (DCM) brevettato da Fischer permette la massima flessibilità nelle vostre misure. Grazie al DCM, la distanza di misura corretta per il vostro campione può essere impostata tramite il video focus e presa in considerazione durante la valutazione. Questo assicura una misurazione semplice e veloce senza calibrazione preliminare. Forme geometriche complicate e rientranze non sono più un problema.

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