• 天瑞X射线荧光光谱通常用于分析均匀样品中的成分含量。对于大多数样品来讲，样品中被激发的各个元素的X射线荧光只来自于样品表面，样品内部的X射线荧光被样品本身吸收了。所以，X射线荧光信号的强度与样品的厚度无关。这种样品称之为无限厚样品。
  • THICK800A.gif
  • 当样品很薄时，比如镀层样品，样品中被激发的X射线荧光可能会穿透镀层，镀层的厚薄会影响X射线荧光信号的强弱，镀层越厚，镀层中被激发的X射线荧光信号就越强。
  • 当镀层的厚度或镀层的成分发生变化时，X射线荧光的信号会随之变化。通过建立镀层厚度和成分与X射线信号强度的关联关系，就可以分析镀层的厚度和成分。



rel="nofollow"
镀层样品

非无限厚样品


当样品的厚度达不到无限厚时，如镀层样品，X射线荧光信号的强度取决于：

  • 镀层的厚度
  • 镀层中各元素的含量


rel="nofollow"
2种分析镀层厚度的方法

发射方法和吸收方法


  • 测量镀层中的元素

  • 发射方法

  • 测量基底元素

  • 吸收方法（镀层对基底元素的吸收）

rel="nofollow"
X射线荧光和镀层厚度的关系




rel="nofollow"
基底元素信号与镀层厚度的关系




rel="nofollow"
发射方法可以分析的镀层厚度：


<产生90%的信号的厚度




rel="nofollow"
吸收方法可以分析的镀层厚度：


<3 × 吸收90%信号的厚度


  • 镀层越厚，对基底元素的X射线荧光信号的吸收就越严重
  • 吸收方法可以分析的厚度：3倍的90%吸收的厚度
  • 发射方法适合测量薄镀层，吸收方法适合测量厚镀层



rel="nofollow"
例子1：


采用发射方法测量镀层 


  • 样品: （探测器窗膜）聚合物上镀了23 nm的Al
  • 需要输入的信息
  1. 基底材料：100%CH2
  2. 镀层材料：100% Al
  3. 镀层密度：2.7g /cm3

  • 测量的谱线：Al Ka1
  • 镀层软件的分析结果：23.2 nm
  • 通过测量镀层材料中 Al Ka1 ，根据Al Ka1 的发射情况，计算铝镀层的厚度。

rel="nofollow"
例子2：


采用吸收方法测量镀层


  • 样品：Zn的上面镀了10 μm的Al
  • 需要输入的信息
  1. 基底材料：100% Zn
  2. 镀层材料：100% Al
  3. 镀层密度：2.7g /cm3

  • 测量的谱线：Zn Ka1
  • 镀层软件的分析结果：9.74  μm
  • 通过测量基底材料中Zn Ka1，根据铝镀层对 Zn Ka1 的吸收情况，计算铝镀层的厚度。


rel="nofollow"
ML-QUANT 多层膜分析软件


可以分析各层的成分和厚度