Máy quang phổ huỳnh quang cầm tay XRF (X-ray Fluorescent Spectrometer) thực hiện kiểm tra không phá hủy đồng bộ độ dày mạ và các thành phần thông qua công nghệ phân tích quang phổ đặc trưng kích thích tia X, nguyên tắc cốt lõi và quy trình hoạt động như sau:
I. Nguyên tắc kỹ thuật
Kích thích tia X và sản xuất huỳnh quang
Thiết bị phát ra tia X năng lượng cao chiếu vào bề mặt mẫu, đánh bật các electron trong lớp mạ hoặc nguyên tử cơ bản, tạo thành các lỗ. Khi các electron bên ngoài nhảy vọt để lấp đầy lỗ hổng, nó giải phóng huỳnh quang tia X đặc trưng có năng lượng tương ứng với số nguyên tử của các nguyên tố (ví dụ, các nguyên tố mạ như niken, vàng có đỉnh năng lượng cụ thể).
Phân tích liên kết độ dày và thành phần
Đo độ dày: Mức độ hấp thụ của lớp phủ đối với tia X tới tương quan với độ dày. Lớp mạ càng dày, tín hiệu huỳnh quang được tạo ra bởi vật liệu cơ bản càng yếu (vì tia X được hấp thụ nhiều hơn bởi lớp mạ). Độ dày của lớp mạ được đẩy ngược bằng cách đo tỷ lệ cường độ của huỳnh quang đặc trưng của lớp mạ và nền, kết hợp với các mô hình toán học như phương pháp đường cong tiêu chuẩn hoặc phương pháp tham số lý thuyết.
Phân tích thành phần: Các yếu tố khác nhau giải phóng năng lượng tia X đặc trưng khác nhau, sau khi máy dò bắt được quang phổ, thông qua phần mềm giải phổ để xác định các loại nguyên tố và nội dung tương đối.
II. Quy trình hoạt động
Chuẩn bị mẫu
Đảm bảo bề mặt được kiểm tra sạch sẽ, không có dầu mỡ hoặc chất gây ô nhiễm và tránh can thiệp vào kết quả kiểm tra.
Hiệu chuẩn dụng cụ
Hiệu chuẩn ban đầu được thực hiện bằng cách sử dụng một mẫu tiêu chuẩn, chẳng hạn như tấm mạ có độ dày đã biết, phù hợp với đường cong đặt trước của các tổ hợp mạ-cơ sở như niken-sắt, vàng-đồng, hoặc tính toán trực tiếp bằng phương pháp FP (phương pháp tham số cơ bản).
Đo lường&Phân tích dữ liệu
Chạm đầu dò vào bề mặt mẫu để bắt đầu quy trình đo, thiết bị sẽ tự động phát tia X và thu thập tín hiệu phản xạ.
Phần mềm xử lý quang phổ huỳnh quang, tạo ra giá trị độ dày (thường là 0,005-50μm, tùy thuộc vào vật liệu) và báo cáo thành phần trong vòng 30 giây.
Hỗ trợ phân tích mạ nhiều lớp (tối đa 5 lớp), thích nghi với cấu trúc phức tạp.
III. Lợi thế kỹ thuật
Không phá hủy nhanh: Không cần phá hủy mẫu, chỉ mất vài chục giây cho một phép đo duy nhất, phù hợp với kiểm soát chất lượng thời gian thực của dây chuyền sản xuất.
Độ chính xác cao: Độ phân giải lên đến 0,005 μm, dải động bao phủ độ dày từ nano đến micron.
Di động và linh hoạt: Thiết kế cầm tay có thể kiểm tra các mẫu lớn hoặc đặc biệt (như bề mặt cong, mặt lồi) mà không cần cắt và gửi kiểm tra.
Tính linh hoạt: đồng bộ hóa độ dày đầu ra và dữ liệu thành phần, hỗ trợ kim loại, nhựa, gốm và các chất nền khác và mạ vàng, mạ niken và nhiều loại mạ khác.