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當(dāng)前位置:首頁技術(shù)文章X 射線熒光光譜如何分析鍍(涂)層

X 射線熒光光譜如何分析鍍(涂)層

更新時(shí)間:2020-08-11點(diǎn)擊次數(shù):1828

♦ X射線熒光光譜通常用于分析均勻樣品中的成分含量。對于大多數(shù)樣品來講,樣品中被激發(fā)的各個(gè)元素的X射線熒光只來自于樣品表面,樣品內(nèi)部的X射線熒光被樣品本身吸收了。所以,X射線熒光信號的強(qiáng)度與樣品的厚度無關(guān)。這種樣品稱之為無限厚樣品。

 

♦ 當(dāng)樣品很薄時(shí),比如鍍層樣品,樣品中被激發(fā)的X射線熒光可能會(huì)穿透鍍層,鍍層的厚薄會(huì)影響X射線熒光信號的強(qiáng)弱,鍍層越厚,鍍層中被激發(fā)的X射線熒光信號就越強(qiáng)。

 

♦ 當(dāng)鍍層的厚度或鍍層的成分發(fā)生變化時(shí),X射線熒光的信號會(huì)隨之變化。通過建立鍍層厚度和成分與X射線信號強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)關(guān)系,就可以分析鍍層的厚度和成分。

 

 

鍍層樣品

 

非無限厚樣品

 

 

當(dāng)樣品的厚度達(dá)不到無限厚時(shí),如鍍層樣品,X射線熒光信號的強(qiáng)度取決于:

 

  ♦ 鍍層的厚度

  ♦ 鍍層中各元素的含量

 

2種分析鍍層厚度的方法

 

發(fā)射方法和吸收方法

 

 

 

測量鍍層中的元素

 

發(fā)射方法

 

 

測量基底元素

 

吸收方法(鍍層對基底元素的吸收)

 

X射線熒光和鍍層厚度的關(guān)系

 

 

基底元素信號與鍍層厚度的關(guān)系

 

 

發(fā)射方法可以分析的鍍層厚度:

 

<產(chǎn)生90%的信號的厚度

 

 

吸收方法可以分析的鍍層厚度:

 

<3 × 吸收90%信號的厚度

 

 

  ♦ 鍍層越厚,對基底元素的X射線熒光信號的吸收就越嚴(yán)重

  ♦ 吸收方法可以分析的厚度:3倍的90%吸收的厚度

  ♦ 發(fā)射方法適合測量薄鍍層,吸收方法適合測量厚鍍層



例子1:

 

采用發(fā)射方法測量鍍層 

 

  ♦ 樣品: (探測器窗膜)聚合物上鍍了23 nm的Al

  ♦ 需要輸入的信息

 

  1.基底材料:100%CH2

  2.鍍層材料:100% Al

  3.鍍層密度:2.7g /cm3

?

  ♦ 測量的譜線:Al Ka1

  ♦ 鍍層軟件的分析結(jié)果:23.2 nm

  ♦ 通過測量鍍層材料中 Al Ka1 ,根據(jù)Al Ka1 的發(fā)射情況,計(jì)算鋁鍍層的厚度。

 

例子2:

 

采用吸收方法測量鍍層

 

  ♦ 樣品:Zn的上面鍍了10 µm的Al

  ♦ 需要輸入的信息

 

  1.基底材料:100% Zn

  2.鍍層材料:100% Al

  3.鍍層密度:2.7g /cm3

 

  ♦ 測量的譜線:Zn Ka1

  ♦ 鍍層軟件的分析結(jié)果:9.74  µm

  ♦ 通過測量基底材料中Zn Ka1,根據(jù)鋁鍍層對 Zn Ka1 的吸收情況,計(jì)算鋁鍍層的厚度。


ML-QUANT 多層膜分析軟件

 

可以分析各層的成分和厚度

 

 

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