手持式XRF(X射线荧光光谱仪)通过X射线激发-特征光谱分析技术,实现镀层厚度与成分的同步无损检测,其核心原理与操作流程如下:
一、技术原理
X射线激发与荧光产生
仪器发射高能X射线照射样品表面,击出镀层或基底原子内层电子,形成空穴。外层电子跃迁填补空穴时,释放特征X射线荧光,其能量与元素原子序数一一对应(如镍、金等镀层元素具有特定能量峰)。
厚度与成分关联分析
厚度测量:镀层对入射X射线的吸收程度与厚度相关。镀层越厚,基底材料产生的荧光信号越弱(因X射线被镀层吸收更多)。通过测量镀层和基底特征荧光的强度比值,结合数学模型(如标准曲线法或理论参数法),反推出镀层厚度。
成分分析:不同元素释放的特征X射线能量不同,探测器捕获光谱后,通过解谱软件识别元素种类及相对含量。
二、操作流程
样品准备
确保待测表面清洁、无油脂或污染物,避免干扰测试结果。
仪器校准
使用标准样品(如已知厚度的镀层片)进行初始化校准,匹配镀层-基底组合(如镍-铁、金-铜)的预设曲线,或通过FP法(基本参数法)直接计算。
测量与数据分析
将探头轻触样品表面,启动测量程序,仪器自动发射X射线并收集反射信号。
软件处理荧光光谱,30秒内生成厚度值(范围通常为0.005-50μm,视材料而定)及成分报告。
支持多层镀层分析(最多5层),适应复杂结构。
三、技术优势
无损快速:无需破坏样品,单次测量仅需数十秒,适合生产线实时质量控制。
高精度:分辨率达0.005μm,动态范围覆盖纳米至微米级厚度。
便携灵活:手持式设计可测试大型或异形样品(如曲面、凹凸面),无需切割送检。
多功能性:同步输出厚度与成分数据,支持金属、塑料、陶瓷等基底及镀金、镀镍等多种镀层类型。