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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 tâche 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 prêter attention aux détails : chaque composant a un enjeu dans votre succès de mesure !

Tube à rayons X et matériau de l'anode:
De petites pièces, un effet significatif ! Le ""cœur"" de l'appareil XRF, le générateur de rayons X, est constitué d'un tube standard ou microfocus avec une anode en tungstène, rhodium, molybdène ou chrome. Ces composants sont déterminants pour savoir quelle précision de mesure et quel spectre d'énergie 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 à 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.

Détecteurs:
Unique sur le marché ! Chez Fischer, vous avez le choix entre 3 types de détecteurs différents pour une solution optimale de votre tâche 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 passé, l'analyse par fluorescence de rayons X (XRF) a été principalement utilisée en géologie. Aujourd'hui, elle est fermement établie comme une technologie clé pour une utilisation à la fois dans l'industrie et dans les laboratoires. Cette méthode est extrêmement polyvalente. Elle peut détecter tous les éléments chimiques du sodium à l'uranium

La fluorescence X est souvent utilisée pour l'analyse des matériaux, à savoir pour déterminer la quantité d'une substance donnée dans l'échantillon, comme la mesure de la teneur en or dans les bijoux ou la détection de substances dangereuses dans les objets de tous les jours, conformément à la limitation des substances dangereuses (RoHS) . De plus, l'épaisseur des revêtements peut être mesurée 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'énergie de ce rayonnement secondaire est comme une empreinte digitale: il est caractéristique de l'élément respectif. Un détecteur voit la fluorescence et numérise le signal. Après que le signal ait été traité, le dispositif crée un spectre: Le niveau d'énergie des photons détectés est tracé sur l'axe x et sa fréquence sur l'axe des y (taux de comptage). Les éléments de l'échantillon peuvent être identifiés à 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 éléments.

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 rôle majeur à cet égard.

Tube à rayons X

Les matériaux du tube à rayons X déterminent le spectre d'énergie du rayonnement X primaire avec lequel l'échantillon est excité. Une anode en tungstène est couramment utilisée car elle produit un spectre particulièrement intensif et large qui peut être utilisé pour des applications générales. Pour des applications spécialisées, par ex. dans l'industrie des semi-conducteurs ou des circuits imprimés (PCB), des anodes en molybdène, chrome ou rhodium sont également utilisées ; ces anodes sont particulièrement adaptées à la mesure d'éléments légers et à l'analyse des matériaux.

Filtres

Sur le chemin de l'anode vers l'échantillon, les rayons X primaires passent à travers un filtre. Fischer utilise généralement des filtres fabriqués à partir de feuilles métalliques minces, par exemple à partir d'aluminium ou de nickel. Ces filtres modifient les caractéristiques du rayonnement primaire en absorbant une partie du spectre. De cette façon, le bruit de fond peut être considérablement réduit. Ainsi, une plus grande sensibilité aux signaux faibles peut être atteinte. Par exemple, les filtres en aluminium aident à détecter les concentrations de plomb dans concentrations particulièrement faibles

Collimateurs et optique à rayons X

L'ouverture (collimateur) se situe entre le tube à rayons X et l'échantillon. Il contrôle 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 à ce problème est l'optique polycapillaire. Les polycapillaires sont des faisceaux de fibres de verre qui concentrent le rayonnement primaire presque entièrement 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 tâches de mesure que vous pouvez résoudre avec le spectromètre 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 tâche de mesure et que vous la résoudrez de manière 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 spécialiste des techniques de mesure. Il offre une vaste zone de détection active avec une fenêtre légèrement incurvée. Cette caractéristique permet d'atteindre des taux de comptage élevés car une grande quantité de rayonnement de fluorescence atteint le détecteur. Elle permet d'effectuer des mesures à une distance de 20 à 80 mm d'un échantillon. Le tube PC est prédestiné aux mesures d'épaisseur de revêtement dans la gamme de 1 à 30 µm et aux petits spots de mesure. Un autre avantage est que le tube PC est nettement moins sensible à la précision de l'alignement de l'échantillon, par rapport au détecteur et au réglage de la distance de mesure. Le tube PC est équipé en standard de la compensation de dérive développée par Fischer, ce qui lui confère une stabilité exceptionnelle.

Pour des mesures d'épaisseur de revêtement plus exigeantes, une résolution énergétique plus élevée est nécessaire. Dans ce cas, l'application d'analyseurs XRF avec diode PIN en silicium est un bon choix. Ce détecteur semi-conducteur peut également être utilisé avec succès pour l'analyse simple des matériaux. Ainsi, le détecteur PIN au silicium est le lien intermédiaire parfait dans notre portefeuille de détecteurs.

Les spectromètres XRF de haute qualité utilisent le détecteur de dérive au silicium (SDD). Ce détecteur est le plus performant. Il possède une résolution énergétique particulièrement bonne et une sensibilité de détection particulièrement élevée. Ainsi, pour étudier la composition élémentaire des matériaux, le SDD offre les meilleures performances de tous les détecteurs. Le rayonnement de fluorescence des éléments de l'échantillon qui ne sont présents qu'en très faible concentration est facilement détecté. En outre, les instruments équipés d'un SDD déterminent précisément l'épaisseur des revêtements dans la gamme nanométrique et permettent l'évaluation fiable de tâches multicouches complexes.

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