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XRF - Analyse par fluorescence X Ă  dispersion d'Ă©nergie

XRF X-ray Fluorescence Analysis Instrument

Votre demande est notre motivation - Les avantages de la technologie de mesure Fischer XRF en bref

Nous avons ce dont vous avez besoin : de nombreuses années d'expertise globale dans le domaine de l'analyse par fluorescence X (analyse XRF) ! Vous obtenez la solution optimale, spécialement pour votre tùche de mesure - nous vous le promettons !

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Principe de mesure XRF par Fischer - Voici comment cela fonctionne :

Rapide, simple et non destructif - c'est ce que représente l'analyse XRF avec la technologie de mesure Fischer XRF ! Le faisceau de rayons X ionise les atomes de l'échantillon à mesurer. Le détecteur détecte le rayonnement de fluorescence qui se produit, et le logiciel développé en interne traite les signaux.

Configuration des instruments de mesure Fischer XRF - C'est ainsi que l'on obtient des résultats de mesure optimaux :

Il faut prĂȘter attention aux dĂ©tails : chaque composant a un enjeu dans votre succĂšs de mesure !

Tube à rayons X et matériau de l'anode:
De petites piĂšces, un effet significatif ! Le ""cƓur"" de l'appareil XRF, le gĂ©nĂ©rateur de rayons X, est constituĂ© d'un tube standard ou microfocus avec une anode en tungstĂšne, rhodium, molybdĂšne ou chrome. Ces composants sont dĂ©terminants pour savoir quelle prĂ©cision de mesure et quel spectre d'Ă©nergie sont atteints.

Filtre:
Seul l'essentiel passe : le faisceau de rayons X traverse un filtre pour réduire le bruit de fond dans les plages d'énergie pertinentes et obtenir ainsi une plus grande sensibilité pour les signaux provenant de matériaux qui ne sont présents qu'en faible concentration.

Apertures et optiques Ă  rayons X:
Focus made by Fischer ! En tant que l'un des 2 seuls fabricants d'optiques polycapillaires au monde, nous permettons de focaliser une grande partie du rayonnement primaire sur un petit point de mesure.

DĂ©tecteurs:
Unique sur le marché ! Chez Fischer, vous avez le choix entre 3 types de détecteurs différents pour une solution optimale de votre tùche de mesure : tube compteur proportionnel, diode PIN en silicium et détecteur de dérive en silicium.

Les bases de l'analyse par fluorescence X et les plus importantes propriétés de l'instrument

Dans le passĂ©, l'analyse par fluorescence de rayons X (XRF) a Ă©tĂ© principalement utilisĂ©e en gĂ©ologie. Aujourd'hui, elle est fermement Ă©tablie comme une technologie clĂ© pour une utilisation Ă  la fois dans l'industrie et dans les laboratoires. Cette mĂ©thode est extrĂȘmement polyvalente. Elle peut dĂ©tecter tous les Ă©lĂ©ments chimiques du sodium Ă  l'uranium

La fluorescence X est souvent utilisĂ©e pour l'analyse des matĂ©riaux, Ă  savoir pour dĂ©terminer la quantitĂ© d'une substance donnĂ©e dans l'Ă©chantillon, comme la mesure de la teneur en or dans les bijoux ou la dĂ©tection de substances dangereuses dans les objets de tous les jours, conformĂ©ment Ă  la limitation des substances dangereuses (RoHS) . De plus, l'Ă©paisseur des revĂȘtements peut ĂȘtre mesurĂ©e avec la fluorescence X: Elle est rapide, propre et non destructive

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Voici comment la mesure fonctionne

Quand l'appareil démarre une mesure, le tube à rayons X émet un rayonnement à haute énergie, qui est aussi appelé rayonnement « primaire ». Lorsque ces rayons X ont atteint un atome dans l'échantillon, ils ajoutent de l'énergie - i. e. ils l'excitent - provoquant l'éjection d'un électron proche du noyau d el'atome, un processus connu sous le nom "ionisation". Etant donné que cet état est instable, un électron d'une couche supérieure se déplace dans le trou à combler, émettant ainsi un rayonnement de « fluorescence ».

Le niveau d'Ă©nergie de ce rayonnement secondaire est comme une empreinte digitale: il est caractĂ©ristique de l'Ă©lĂ©ment respectif. Un dĂ©tecteur voit la fluorescence et numĂ©rise le signal. AprĂšs que le signal ait Ă©tĂ© traitĂ©, le dispositif crĂ©e un spectre: Le niveau d'Ă©nergie des photons dĂ©tectĂ©s est tracĂ© sur l'axe x et sa frĂ©quence sur l'axe des y (taux de comptage). Les Ă©lĂ©ments de l'Ă©chantillon peuvent ĂȘtre identifiĂ©s Ă  partir des positions (le long de l'axe x) des pics dans le spectre. Les niveaux (le long de l'axe y) de ces pics fournissent des informations sur la concentration des Ă©lĂ©ments.

Propriétés les plus importantes de l'appareil pour le meilleur résultat de mesure

De nombreux facteurs influencent la capacité de l'appareil à différencier les éléments. Des composants tels que le tube à rayons X, l'optique, les filtres et le détecteur jouent un rÎle majeur à cet égard.

Tube Ă  rayons X

Les matĂ©riaux du tube Ă  rayons X dĂ©terminent le spectre d'Ă©nergie du rayonnement X primaire avec lequel l'Ă©chantillon est excitĂ©. Une anode en tungstĂšne est couramment utilisĂ©e car elle produit un spectre particuliĂšrement intensif et large qui peut ĂȘtre utilisĂ© pour des applications gĂ©nĂ©rales. Pour des applications spĂ©cialisĂ©es, par ex. dans l'industrie des semi-conducteurs ou des circuits imprimĂ©s (PCB), des anodes en molybdĂšne, chrome ou rhodium sont Ă©galement utilisĂ©es ; ces anodes sont particuliĂšrement adaptĂ©es Ă  la mesure d'Ă©lĂ©ments lĂ©gers et Ă  l'analyse des matĂ©riaux.

Filtres

Sur le chemin de l'anode vers l'Ă©chantillon, les rayons X primaires passent Ă  travers un filtre. Fischer utilise gĂ©nĂ©ralement des filtres fabriquĂ©s Ă  partir de feuilles mĂ©talliques minces, par exemple Ă  partir d'aluminium ou de nickel. Ces filtres modifient les caractĂ©ristiques du rayonnement primaire en absorbant une partie du spectre. De cette façon, le bruit de fond peut ĂȘtre considĂ©rablement rĂ©duit. Ainsi, une plus grande sensibilitĂ© aux signaux faibles peut ĂȘtre atteinte. Par exemple, les filtres en aluminium aident Ă  dĂ©tecter les concentrations de plomb dans concentrations particuliĂšrement faibles

Collimateurs et optique Ă  rayons X

L'ouverture (collimateur) se situe entre le tube à rayons X et l'échantillon. Il contrÎle la taille du faisceau primaire et assure que seul un endroit précis, focalisé sur l'échantillon est excité.

Lorsque le point de mesure est nécessairement petit, le rayonnement qui atteint l'échantillon est minimal et le signal de fluorescence résultant est en conséquence faible. Pour obtenir assez de coups pour une évaluation fiable, les mesures doivent prendre plus de temps.

La solution Ă  ce problĂšme est l'optique polycapillaire. Les polycapillaires sont des faisceaux de fibres de verre qui concentrent le rayonnement primaire presque entiĂšrement comme une loupe sur une petite surface. Il n'y a que deux fabricants de ces optiques dans le monde entier - et Fischer est l'un d'entre eux 

Détecteur pour la détermination quantitative des éléments

Le dernier composant crucial pour la méthode d'analyse XRF est le détecteur, qui détecte le rayonnement de fluorescence et le mesure avec la plus grande précision. Les informations du détecteur sont transmises au logiciel d'analyse et traitées en conséquence. Le type de détecteur détermine les tùches de mesure que vous pouvez résoudre avec le spectromÚtre XRF.
Nous proposons le portefeuille de détecteurs le plus complet du marché. Cela signifie que ce n'est que chez Fischer que vous trouverez le détecteur adapté à votre tùche de mesure et que vous la résoudrez de maniÚre optimale. Il existe 3 types de détecteurs qui offrent des avantages spécifiques.

Le tube de compteur proportionnel (PC), qui a fait ses preuves, est indispensable dans le portefeuille d'un spĂ©cialiste des techniques de mesure. Il offre une vaste zone de dĂ©tection active avec une fenĂȘtre lĂ©gĂšrement incurvĂ©e. Cette caractĂ©ristique permet d'atteindre des taux de comptage Ă©levĂ©s car une grande quantitĂ© de rayonnement de fluorescence atteint le dĂ©tecteur. Elle permet d'effectuer des mesures Ă  une distance de 20 Ă  80 mm d'un Ă©chantillon. Le tube PC est prĂ©destinĂ© aux mesures d'Ă©paisseur de revĂȘtement dans la gamme de 1 Ă  30 ”m et aux petits spots de mesure. Un autre avantage est que le tube PC est nettement moins sensible Ă  la prĂ©cision de l'alignement de l'Ă©chantillon, par rapport au dĂ©tecteur et au rĂ©glage de la distance de mesure. Le tube PC est Ă©quipĂ© en standard de la compensation de dĂ©rive dĂ©veloppĂ©e par Fischer, ce qui lui confĂšre une stabilitĂ© exceptionnelle.

Pour des mesures d'Ă©paisseur de revĂȘtement plus exigeantes, une rĂ©solution Ă©nergĂ©tique plus Ă©levĂ©e est nĂ©cessaire. Dans ce cas, l'application d'analyseurs XRF avec diode PIN en silicium est un bon choix. Ce dĂ©tecteur semi-conducteur peut Ă©galement ĂȘtre utilisĂ© avec succĂšs pour l'analyse simple des matĂ©riaux. Ainsi, le dĂ©tecteur PIN au silicium est le lien intermĂ©diaire parfait dans notre portefeuille de dĂ©tecteurs.

Les spectromĂštres XRF de haute qualitĂ© utilisent le dĂ©tecteur de dĂ©rive au silicium (SDD). Ce dĂ©tecteur est le plus performant. Il possĂšde une rĂ©solution Ă©nergĂ©tique particuliĂšrement bonne et une sensibilitĂ© de dĂ©tection particuliĂšrement Ă©levĂ©e. Ainsi, pour Ă©tudier la composition Ă©lĂ©mentaire des matĂ©riaux, le SDD offre les meilleures performances de tous les dĂ©tecteurs. Le rayonnement de fluorescence des Ă©lĂ©ments de l'Ă©chantillon qui ne sont prĂ©sents qu'en trĂšs faible concentration est facilement dĂ©tectĂ©. En outre, les instruments Ă©quipĂ©s d'un SDD dĂ©terminent prĂ©cisĂ©ment l'Ă©paisseur des revĂȘtements dans la gamme nanomĂ©trique et permettent l'Ă©valuation fiable de tĂąches multicouches complexes.

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