镀层检测光谱仪
镀层检测光谱仪是一种利用X射线荧光光谱技术(XRF,X-ray Fluorescence)对金属或非金属基材表面的镀层厚度、成分及多层结构进行无损、快速、精确检测的仪器。
功能特点
1.多元素同时分析:可同时检测多种镀层元素(如Au/Ni/Cu多层结构)
2.多层镀层测量:支持2~5层甚至更多镀层的厚度分别测定
3.无损检测:不破坏样品,适用于成品、精密零件
4.快速高效:单次测量通常只需几秒至几十秒
5.高精度:对常见金属镀层(如Au、Ag、Ni、Cr、Zn等)精度可达±0.01μm
6.适用基材广:可测金属(Fe、Cu、Al等)、塑料、陶瓷等基体上的镀层
基本原理
镀层检测光谱仪的核心原理是X射线荧光光谱分析法,其过程如下:
1.激发
仪器内部的X射线管发射高能初级X射线,照射到被测样品表面。
2.荧光辐射
样品中的原子(包括基材和镀层元素)吸收X射线能量后,内层电子被激发并脱离原子。外层电子跃迁填补空位时,会释放出具有特征能量的次级X射线(即荧光X射线)。每种元素发出的荧光X射线能量是唯一的(如铜为8.04 keV,镍为7.47 keV,金为68.8 keV等)。
3.探测与分析
探测器(如Si-PIN或SDD半导体探测器)接收这些特征X射线,并将其转换为电信号。仪器通过分析:
各元素特征峰的强度→反映元素含量或镀层厚度;
峰的位置(能量)→确定元素种类。
4.厚度计算
镀层越厚,其特征X射线强度越高;但同时也会吸收部分来自基材的X射线。仪器通过内置的物理模型(如基本参数法FP法)或校准曲线,将测得的X射线强度转换为镀层厚度(单位通常为微米μm或纳米nm)。
仪器类型
1.台式XRF镀层仪
精度高、稳定性好
适合实验室或产线固定检测
可配自动平台、摄像头定位
2.手持式XRF镀层仪
便携、现场检测
适用于大型工件或不易移动样品
精度略低于台式机,但满足多数工业需求
仪器类型
1.台式XRF镀层仪
精度高、稳定性好
适合实验室或产线固定检测
可配自动平台、摄像头定位
2.手持式XRF镀层仪
便携、现场检测
适用于大型工件或不易移动样品
精度略低于台式机,但满足多数工业需求
应用场景
1.电镀行业:PCB板镀金/镀锡厚度控制、连接器镀层检测
2.汽车制造:紧固件镀锌层、刹车片镀层质量监控
3.珠宝首饰:黄金、铂金镀层厚度验证(防欺诈)
4.电子元器件:引线框架、芯片封装镀层分析
5.质量控制与RoHS合规:同时检测有害元素(如Pb、Cd、Hg)和镀层
影响因素
1.镀层均匀性
2.基材成分与表面粗糙度
3.测量位置大小(需大于光斑尺寸)
4.镀层与基材的元素组合(如轻元素镀层在重元素基材上更难测)
5.仪器校准状态(需定期用标准片校准)