XRF技術是如何檢測鍍層的厚度和成分的?
XRF指X射線熒光,是一種識別樣品中元素類型和數(shù)量的技術,。對于鍍層分析,,儀器將此信息轉換為厚度測量值。在進行測量時,,X射線管產(chǎn)生的高能量x射線通過光圈聚集,,并照射在樣品非常小的區(qū)域(該區(qū)域的大小為光斑尺寸)。這些X射線與光斑內(nèi)元素的原子相互作用,。當進行X射線分析時,,入射的X射線會將其中一個內(nèi)層電子逐出軌道。上一級軌道上的電子將立刻遷入,,填補空穴,。在此過程中,這個電子以發(fā)射X射線的形式釋放能級間的多余能量,,而探測器探測出的正是此種特征X射線,。因為特征X射線的能量對于每種元素而言都具有唯一性,所以儀器可根據(jù)探測出的X射線能量告知我們其源于何種元素,。在不同能量段探測出的X射線強度與樣品中的元素含量相關,。這個信息用于計算厚度和成分。
XRF技術的最小檢測厚度為大約1nm,。如果低于這個水平,,則相應的特征X射線會淹沒于噪聲信號中,,無法對其進行識別,。最大范圍約為50um左右,。如果在該水平之上,則鍍層厚度將導致內(nèi)層發(fā)射的X射線無法穿透鍍層而到達探測器,。即厚度的任何進一步增加都不會導致更多的X射線到達探測器,,因此厚度達到飽和無法測出變化。