Исследование качественного и количественного элементного анализа с использованием EDXRF-спектрометра.

Абстрактные:

EDXRF-спектрометр Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр (ЭРФС) основан на физическом явлении, заключающемся в испускании характеристических рентгеновских лучей при возбуждении образцов высокоэнергетическими рентгеновскими лучами. Он идентифицирует элементы, содержащиеся в образце, по разнице длин волн характеристических рентгеновских лучей различных элементов и определяет элементный состав образца путем сравнения интенсивностей спектральных линий различных элементов. LISUN EDX-2A В качестве объекта исследования выбран EDXRF-спектрометр. В данной статье описаны принцип его работы, состав системы, метод количественного анализа и типичные области применения в тестировании на соответствие требованиям RoHS, элементном анализе и измерении толщины покрытий. Приведены таблицы с указанием характерных спектральных энергий распространенных элементов, предельных значений RoHS и основных параметров прибора, что позволит предоставить техническую информацию для скрининга опасных веществ и определения состава материалов в электротехнических и электронных изделиях.

Введение 1

В условиях постоянного ужесточения экологических норм, таких как RoHS для электротехнической и электронной продукции, и растущего спроса на точное определение состава материалов, быстрые, неразрушающие и одновременные многоэлементные аналитические методы привлекают широкое внимание. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия (XRF), как экспресс-метод скрининга, указанный в *Методе испытания опасных веществ в электронных информационных продуктах* (SJ/T 11365-2006), позволяет в течение нескольких минут определить содержание свинца (Pb), ртути (Hg), кадмия (Cd), хрома (Cr), брома (Br) и других элементов. EDXRF-спектрометр различает спектральные линии непосредственно детектором на основе энергии без использования дисперсионных кристаллов. Он отличается компактной конструкцией и быстрым измерением и стал распространенным инструментом для скрининга RoHS и анализа сплавов. LISUN EDX-2A EDXRF-спектрометр — это типичное устройство, объединяющее три функции: тестирование на соответствие требованиям RoHS, элементный анализ и измерение толщины покрытия.

Принцип работы 2

Основной принцип работы спектрометра EDXRF можно суммировать в двух аспектах. Во-первых, качественная идентификация: при облучении образца первичными рентгеновскими лучами, генерируемыми рентгеновской трубкой, электроны внутренних оболочек атомов в образце возбуждаются и переходят в другое состояние. Электроны внешних оболочек заполняют вакансии и испускают характеристические рентгеновские лучи, энергия которых равна разности энергий между двумя энергетическими уровнями. Из-за различий в атомной структуре различных элементов длины волн (энергии) испускаемых ими характеристических рентгеновских лучей различны. Следовательно, элементы, содержащиеся в образце, могут быть идентифицированы по длине волны (энергии) характеристических спектральных линий. Во-вторых, количественное определение: при одинаковых условиях возбуждения и измерения интенсивность спектральной линии конкретного элемента пропорциональна его содержанию в образце. Следовательно, содержание элементов в образце может быть определено путем сравнения интенсивностей спектральных линий различных элементов. EDX-2A Оснащен детектором высокого разрешения и многоканальной системой анализа. Он подсчитывает характеристические рентгеновские фотоны в соответствии с распределением энергии для формирования энергетического спектра, а затем программное обеспечение распознает пики спектра и интегрирует площади пиков для проведения качественного и количественного анализа.

В таблице 1 показаны энергия и длина волны характеристических рентгеновских спектральных линий элементов, обычно проверяемых на соответствие требованиям RoHS.

EDX-2A_RoHS Испытательное оборудование

3. Приборная система и основные параметры

EDX-2A EDXRF-спектрометр состоит из источника рентгеновского излучения, камеры для образцов, высокоразрешающего детектора, многоканального анализатора и программного обеспечения для обработки данных. Он также оснащен камерой высокого разрешения и подсветкой камеры для наблюдения за положением образцов в режиме реального времени. Основные технические параметры прибора приведены в таблице 2.

4. Метод количественного анализа

Количественное измерение осуществляется по стратегии «калибровка с использованием стандартных образцов — сравнение интенсивности спектра». Сначала используются стандартные образцы с известным содержанием для построения рабочей кривой, которая представляет собой функциональную зависимость между содержанием элементов и суммарной интенсивностью характеристических спектральных линий. При тестировании неизвестных образцов прибор рассчитывает содержание элементов, используя рабочую кривую, построенную на основе измеренных интенсивностей спектральных линий. Для проверки соответствия требованиям RoHS могут использоваться соответствующие стандартные образцы для точного определения Pb, Hg, Cd, Cr и Br в соответствии с SJ/T 11365-2006. EDX-2A Поставляется с образцом чистого серебра и стандартными образцами ЕС (с сертификатом калибровки ЕС) для калибровки и самопроверки пользователями. Предельные значения содержания опасных веществ в однородных материалах в соответствии с Директивой RoHS (2011/65/EU, RoHS 2.0) приведены в таблице 3.

Типичные приложения 5

EDX-2A Поддерживает три типичных применения на одном приборе. Во-первых, тестирование на соответствие требованиям RoHS (модели). EDX-2A, EDX-2AB, EDX-2AC, EDX-2ABC, EDX-2T), подходит для проверки соответствия требованиям RoHS 1.0 электрических и электронных изделий, компонентов, пластмасс и пластиковых деталей. Во-вторых, анализ сплавов (EDX-2AB, EDX-2ABC, EDX-2T). Он может тестировать железо, медь, нержавеющую сталь, золото, платину и другие металлы. Он может анализировать элементы от S до U в невакуумных условиях и от Na до U в вакуумных условиях, и выдавать абсолютное содержание элементов. Третий метод — измерение толщины покрытия (EDX-2AC, EDX-2ABC, EDX-2T). Он рассчитывает абсолютную толщину покрытия путем измерения характерной спектральной интенсивности элементов покрытия и применяется для контроля качества гальванических слоев и покрытий. Эта серия отличается высоким разрешением, импортными основными компонентами из Европы и Америки, защитой от перегрузки по току и короткого замыкания, автоматическим управлением тестированием и полной технической поддержкой послепродажного обслуживания, накопленной за долгие годы промышленного применения.

Заключение 6

EDXRF-спектрометр Позволяет идентифицировать элементы по характерной длине волны рентгеновского излучения и количественно определять содержание элементов по интенсивности спектральных линий, обеспечивая неразрушающее, быстрое и одновременное многоэлементное обнаружение. LISUN EDX-2A С помощью программного обеспечения его можно переключить в режим тестера RoHS, анализатора металлических элементов и измерителя толщины покрытия. Диапазон обнаружения составляет от 2 ppm до 99.99%, что соответствует различным требованиям, таким как проверка на наличие опасных веществ в электротехнических и электронных изделиях, определение состава сплавов и измерение толщины покрытия. Он служит надежным инструментом для контроля качества в лабораториях и на производственных линиях.