El analizador rohsxrf se basa en la tecnología de espectrometría de fluorescencia de rayos X (xrf) para realizar pruebas no destructivas y rápidas estimulando la fluorescencia de rayos X característica de los elementos de la muestra. sus principios básicos y tecnologías clave son los siguientes:

I. mecanismos de excitación y emisión de fluorescencia

Excitación primaria por rayos X

Los tubos de rayos X incorporados al instrumento (como el objetivo rh) producen rayos X primarios de alta energía que interactúan con los electrones internos de los átomos después de penetrar en la superficie de la muestra. Cuando la energía de los rayos X supera la energía de Unión de los electrones, los electrones internos (como la capa k) son expulsados para formar agujeros y los átomos entran en el Estado excitado.

Emisión de fluorescencia característica

Los átomos del estado emocionado son inestables, los electrones exteriores (como la capa l) saltan para llenar los agujeros y liberan la diferencia de energía para formar una fluorescencia de rayos X característica. Por ejemplo, la energía de fluorescencia kalfa del plomo (pb) es de 74,97 keV y el cadmio (cd) es de 23,17 kev. la energía de fluorescencia de diferentes elementos es intrínseca y constituye una "huella dactilar elemental".

2. detección y análisis de señales fluorescentes

Detección de dispersión energética (edxrf)

La energía de fluorescencia se mide directamente con un detector de deriva de silicio (sdd) y la señal se convierte en un espectro de energía a través de un analizador multicanal (mca). El eje transversal es energía (kev), el eje longitudinal es la tasa de conteo, la posición máxima corresponde al tipo de elemento, y el área pico está positivamente relacionada con el contenido.

Detección de dispersión de longitud de onda (wdxrf)

La fluorescencia se separa por longitud de onda a través de un espectrómetro de cristal, y el detector escanea punto por punto para obtener el espectro. La resolución wdxrf es mayor, pero se necesitan piezas giratorias mecánicas, y la velocidad de análisis es más lenta.

III. técnicas de análisis cuantitativo

Método de parámetros básicos (fpm)

La intensidad de fluorescencia se calcula sobre la base de un modelo teórico, combinado con los resultados de la corrección del efecto de matriz de la muestra (como el efecto de absorción - mejora), que es adecuado para muestras de matriz compleja.

Método del coeficiente de experiencia

Se utiliza una muestra estándar para establecer una curva de calibración y determinar el contenido de los elementos mediante análisis de regresión. Por ejemplo, al detectar el contenido de plomo en una placa de circuito, es necesario seleccionar una muestra estándar que coincida con la matriz de la muestra, como la resina epoxi.

Tecnología de análisis de muestras sin estándar

Los fabricantes de instrumentos almacenan previamente los datos de las muestras estándar, y los usuarios corrigen la deriva del instrumento haciendo referencia a las muestras para lograr una detección rápida. Sin embargo, el método tiene una precisión limitada para elementos ligeros (como cloro y bromo).

IV. ventajas tecnológicas y escenarios de aplicación

ventaja central

Pruebas no destructivas: sin destruir muestras, adecuadas para la detección de productos terminados.

Análisis rápido: una sola detección tarda solo unos segundos a unos minutos.

Sincronización de múltiples elementos: se pueden detectar simultáneamente elementos como plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente y polibromodiéter limitados por la Directiva rohs.

Aplicaciones típicas

Fabricación electrónica: detección de sustancias nocivas en placas de circuito y conectores.

Industria del juguete: detección de metales pesados (como antimonio y arsénico) en juguetes infantiles.

Monitoreo ambiental: análisis de la contaminación por metales pesados en el suelo y el agua.

V. limitaciones y direcciones de mejora

Límite de detección e interferencia de la matriz

Los límites de detección de elementos ligeros (como cloro y bromo) son altos, y es necesario utilizar el modo de vacío o el barrido de helio para reducir la absorción de aire. Las muestras de matriz compleja deben combinarse con la erosión láser (la - ICP - ms) para mejorar la precisión.

Desafío de la detección de cromo hexavalente

Los rayos X no pueden distinguir el Estado de Valencia del cromo y deben complementarse con el análisis a través de la titulación química o la tecnología de absorción de rayos X de la estructura cercana al borde (xanes).

El analizador rohsxrf proporciona medios técnicos eficientes y confiables para la detección del cumplimiento ambiental a través de la estimulación precisa y la detección de la fluorescencia característica de los elementos, y es una herramienta clave para la transformación verde de la industria electrónica.