Historia tej metody sięga czasów Wilhelma Roentgena, który w 1985 przeprowadzał swoje doświadczenia z lampą ze szkła w kształcie cylindra, z wtopionymi elektrodami: katodą i anodą i z wypompowanym powietrzem. Interesowały go promienie, które wydostawały się na zewnątrz tej lampy. Ponieważ stanowiły one całkowitą zagadkę i nic o nich nie wiedziano, nazwał je promieniami X.
Wilhelm Roentgen dokonał swojego odkrycia 8 listopada 1895 roku w Instytucie Fizyki uniwersytetu w Wuerzburgu. Promienie X odkrył przypadkowo, zajmując się promieniowaniem katodowym. Okazało się, że promienie te, padając na papier pokryty platynocyjankiem baru, powodowały świecenie tego papieru. Roentgen umieścił pomiędzy lampą i świecącym papierem talię kart i grubą książkę. Przekonał się, że papier w dalszym ciągu świeci, co oznaczało, że promienie przedostają się przez papier i przez tekturę. Kolejne doświadczenia polegały na sprawdzeniu przez jakie ciała promienie przechodzą, a przez jakie nie. Okazało się, że przechodzą m.in. przez drewno i, co najważniejsze dla nas, przez tkankę miękką istot żyjących np. ludzi.
Odkrycie Roentgena spowodowało lawinę późniejszych odkryć. Już rok później Henri Becquerel odkrył, także przez przypadek, zjawisko promieniotwórczości. Odkrycie to wykorzystała następnie w swoich badaniach wielka polska badaczka, dwukrotna laureatka Nagrody Nobla, Maria Skłodowska-Curie.
Promieniowanie Roentgena znajduje szerokie zastosowanie w fizyce materiałowej, m.in. do badania struktury kryształów, wykrywania defektów w materiałach. Jednym z zastosowań tego zjawiska jest fluorescencja rentgenowska, wykorzystywana do badania grubości powłok w galwanotechnice.
Zalety techniki XRF:
- analiza pierwiastków od Sodu do Uranu,
- duża szybkość i dokładność,
- analiza materiałów w różnych postaciach fizycznych: ciało
- stałe, ciecz,
- analiza w szerokim zakresie stężeń,
- dokładność również dla wysokich poziomów stężeń,
- łatwość przygotowania próbek,
- badanie nie niszczy próbki,
- możliwość analizy wielu pierwiastków równocześnie,
- granica oznaczalności ppm.
Krótko o metodzie
Pomiar grubości wykorzystuje fluorescencyjne promieniowanie rentgenowskie. Przedstawia to poniższy schemat:
Gdy promienie Rentgena spotkają się z materiałem, oddziałują z jego elektronami. Emitowany jest wtedy elektron. Na jego miejsce wskakuje elektron z powłoki o wyższej energii. Nadmiar tej energii emitowany jest jako właśnie wtórne, fluorescencyjne promieniowanie rentgenowskie. Dla każdego materiału ma ono inne cechy charakterystyczne.
Po przechwyceniu tego promieniowania przez detektor i przetworzeniu sygnału, system analizatora przedstawia wynik detekcji w postaci tzw. widma rentgenowskiego (rysunek z przykładem widma powłoki Au na stali).
Występujące w nim piki dokładnie odpowiadają konkretnym pierwiastkom, z których zbudowana jest powłoka. Ich wysokość zaś zależy w określony sposób od grubości powłoki danego materiału. Wyższe intensywności piku oznaczać będą grubszą warstwę materiału danego pierwiastka lub stopu.
Nie ma lepszego sposobu na pomiar grubości powłoki niż pomiar rentgenowski !!!
- inaczej nie zmierzy się grubości i składu powłok stopowych
- metody elektryczne są mniej dokładne i nie nadają się do wszystkich metali
- kulometry niszczą powierzchnię i wymagają kosztownych odczynników do pomiarów,
- pomiar powłok wielowarstwowych jest bardzo trudny
W naszym laboratorium korzystamy na co dzień z urządzenia Oxford X-strata 960. Rentgen pozwala na pomiar grubości nałożonych powłok galwanicznych oraz z dużą dokładnością otrzymujemy skład stopów. Jednocześnie za pomocą przystawek możemy zbadać skład metali zawartych w kąpielach galwanicznych np.: cynk i nikiel w kąpielach Zn-Ni, miedź w kąpielach do miedziowania czy nikiel w kąpielach do niklowania.
Korzystajcie z naszych usług
Nasze laboratorium oferuje usługi precyzyjnych pomiarów grubości powłok galwanicznych.
Dla stałych Klientów przygotujemy specjalną ofertę i atrakcyjne warunki współpracy.
Zapraszamy!!!
