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菲希尔常见问题

您有任何问题吗?

有许多情况需要说明,你肯定也有不少疑问。以下是最常见的问题,如果您需要更多答案,请联系我们。我们很乐意为您提供帮助。

您还可以在我们的媒体库中找到许多有趣的教程和其他有用信息。

重要参数常见问题

  • 平均值

      计算平均值的最简单方法是将所有数值相加,然后用总和除以数值的个数。这就是算术平均数。还有其他计算平均数的方法,但很少使用。

  • 极差

      极差 R 显示最小和最大测量值之间的差距。要计算极差,需要使用最大测量值减去最小测量值。极差可能会受到异常值的极大影响,因此只有在测量值较少的情况下才有参考价值。对于大量数据,标准偏差更有意义。

  • 标准偏差

      标准偏差 σ 表示测量值围绕平均值的散布程度。标准偏差越大,说明测量值之间的差异越大。如果测量值都接近平均值,则标准偏差会较小。平均值和标准偏差对现实的描述程度取决于测量值的数量等因素。测量点越多,比值就越有意义。

  • 变异系数

      标准偏差的大小不仅取决于测量值的离散程度,还取决于测量值的大小--平均值越大,标准偏差可能就越大。为了解决这个问题,通常用百分比来表示相对标准偏差,即变异系数 V。其计算方法为标准偏差除以算术平均值。与标准偏差一样,该值越高,也表明测量值的离散程度越大。

XRF 常见问题

  • 什么是 XRF 方法(X 射线荧光)?

      能量色散型 X 射线荧光分析(XRF)是一种非破坏性测量方法,可用于确定元素成份和镀层厚度。这种方法利用了入射原生辐射电离原子发射的特征 X 射线。利用适当的算法,可以得出被检测样品中元素定量和定性分布的结论。

  • 使用 XRF 方法可以测量什么?

      XRF 测量设备 可用于非破坏性涂层厚度测定和材料分析。原则上,从钠 (11) 到铀 (92) 等元素都可以通过 XRF 分析进行测量。可测量的涂层厚度范围从几纳米到大约 100 微米。然而,在实践中可测量的涂层厚度在很大程度上取决于所考虑的涂层系统,尤其是轻元素,还取决于环境条件。这就是测量方法的物理限制。在元素分析中,可以测量每毫微米范围内的浓度。在这方面,元素矩阵和其他影响因素在实践中也起着重要作用。

      What can be measured using the XRF method?
  • XRF 测量的测量点有多大?

      样品上的测量点由准直器的尺寸和使用的测量距离决定,如果是多毛细管光学元件,则由聚焦时的光斑尺寸决定。准直器的典型值为 30 微米至 3 毫米,使用多毛细管光学元件的设备的典型值为 10 至 20 微米。

  • 什么是 X 射线管?

      X 射线管产生的初级 X 射线辐射,使待检样品中的原子电离,从而为 XRF 分析和在样品中产生特征荧光辐射提供基本前提。初级 X 射线辐射是一个连续的光谱,主要由轫致辐射背景和 X 射线管中使用的阳极材料产生的特征 X 射线辐射组成(简而言之:激发光谱)。激发光谱的具体形状由所使用的管电压和电流以及阳极上的光斑大小进一步确定。

  • 什么是快门?

      快门是我们 XRF 设备中与安全相关的部件,它在测量过程中打开,从而确定准确的测量时间。否则,快门将保持关闭状态并阻挡初级 X 射线辐射。限位开关还能确保设备盖处于关闭状态,并确保操作人员在测量过程中的任何时候都无法将手伸入射线中。

  • 初级滤波器的作用是什么?

      初级滤波器用于改变初级辐射。根据滤波器的不同,可以改变测量任务的激发条件。

  • 什么是准直器或孔径?

      准直器可限制 XRF 测量设备中初级射线束的横截面,确保在样品上激发出确定大小的测量光斑。如果样品的几何形状需要相对较小的测量点,我们的 XRF 设备可提供不同的准直器供选择。对于因样品几何形状而导致的极小测量点尺寸,可使用多毛细管光学元件来代替传统的准直器。这样就可以将相对较多的激发辐射聚焦到 10 - 20 µm 的测量点上,具体取决于所使用的多毛细管光学元件。从而,使测量时间能够大大缩短。

  • 什么是多毛细管光学元件?

      多毛细管光学元件由成千上万的细玻璃毛细管组成,利用全外反射效应将 X 射线聚焦到仅几微米的光斑中。我们自主研发和制造的多毛细管光学元件可实现 10 或 20 μm (FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ)或 60 μm (FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ LD 中的长距离多毛细管光学元件)的超小测量光斑。与准直器光学元件相比,多毛细管光学元件的微聚焦效应可将 X 射线束的强度提高 10,000 倍。因此,我们带有多毛细管光学元件的测量设备能够在较短的测量时间内测量极小的结构。

      * 光斑尺寸:Mo-Kα 的半峰宽 (FWHM)

  • FISCHER XRF 设备配备了哪些种类的探测器?

      探测器吸收来自样品的辐射 (X 射线荧光) 以及散射光谱,并以能量色散的方式进行测量。这意味着,在测量过程中,它会为每个入射光子分配特定的能量,并随后以强度与能量的对比形式提供荧光光谱。该光谱是后续镀层测厚和材料分析的基础。我们的 XRF 设备配备了以下三种探测器类型中的一种。它们的工作模式和主要应用领域各不相同:

      • 比例计数管:由于其探测立体角相对较大,这种探测器非常适合简单的测量任务,例如测量几何形状复杂、需要较大测量距离的部件的层厚度,或测量点较小的相对较薄的层。
      • 硅 PIN 二极管(PIN):与比例计数管相比,这种中端探测器的能量分辨率更高,因此主要用于测量薄镀层,多镀层系统或材料分析。
      • 硅漂移探测器(SDD):与硅 PIN 二极管相比,这种半导体探测器的优势在于其卓越的能量分辨率和更大的窗口面积。这使其成为痕量分析或测量轻元素和纳米级极薄镀层的理想选择。
  • 数字脉冲处理器(DPP)有哪些优势?

      这一高科技组件由 FISCHER 研发。数字脉冲处理器(DPP)将模拟信号转换为数字信号。DPP 质量的关键在于它能够在尽可能短的时间内处理尽可能多的事件,而不会造成任何损失或将多个事件合并为一个。

      FISCHER 的 DPP+ 每秒可处理多达 500,000 个脉冲,从而在保持最短测量时间的同时,极大地优化了测量时间。

       What advantages does the digital pulse processor (DPP) offer?
  • XRF 测量结果的准确性如何?

      精确度是指测量结果与样本 "真实 "值之间的估计偏差。

      不过,必须区分影响精度的随机误差和影响准确度的系统误差。精确度受多种因素的影响,如光谱仪的质量、测量距离、测量时间以及操作员的影响和环境条件。而准确度则主要受校准中不正确的假设影响,如所用标准的不确定性或不正确的假设样品成分。

  • 哪些因素会影响 XRF 测量的重复性?

      重复性是指在相同条件下使用仪器重复测量样品时,所获得的测量值的分散性。理想条件下的测量是指样品在多次测量之间保持不变,没有移动。影响因素包括

      • 光谱仪的质量
      • 测量距离
      • 准直器/测量点
      • 镀层厚度
      • 激发条件
      • 测量时间
  • 哪些因素会影响 XRF 测量的重现性?

      重现性是指在不同条件下使用设备进行测量时,从样品中获得的测量值的分散性。不同条件是指在多个位置和/或不同人员和/或不同环境条件下进行测量。影响因素包括

      • 位置(斜面、圆柱形部件、阴影)
      • 样品的聚焦
      • 操作人员的影响
      • 样品的属性
      • 基材的厚度
      • 更多背景(如散射辐射造成的 PCB)
      • 基材和镀层的成分
      • 粗糙度
      • 环境条件
  • 影响 XRF 测量精度的因素有哪些?

      影响 XRF 测量精度的因素有哪些?

      精度是测量结果与正确(未知)值之间偏差的估计值。影响因素包括

      • 可追溯性
      • 标准片的不确定性
      • 测量的不确定性
      • 基材修正中的误差
      • 镀层的密度和成分
      • 样品与校准标准之间的差异

XRF 常见问题 - 软件和操作

XRF 常见问题 - 应用

  • XRF 适用于哪些行业?

      XRF 分析广泛应用于各种工业领域。无论您身处哪个行业,我们都了解您的需求和挑战,因此我们会为您的应用量身定制合适的测量解决方案。我们值得信赖的行业包括

      • 电子和半导体
      • 电镀
      • 汽车
      • 黄金、贵金属分析和珠宝
      • 油漆和清漆
      • 紧固件
      • 钢铁
      • 家居和配件
      • 航空航天
      • 建筑和基础设施
      • 更多

      了解更多关于我们的行业信息。

       

  • XRF 与其他测量方法相比有哪些优势?

      • 非破坏性:样品不会受到 X 射线荧光的破坏,因此非常适合来货和出货检查或生产过程。
      • 最少的样品制备:在大多数情况下,使用 X 射线荧光分析进行测量时无需制备样品。
      • 测量时间短:大多数应用可在几秒钟内完成测量。
      • 多元素分析:一次测量可同时测定多种元素和层厚度。
      • 应用范围广:X 射线荧光分析可测量千分之一范围内的元素浓度或高达 100 % 的纯度水平,以及从几纳米到几十微米的镀层厚度。
  • 为什么要选择 FISCHER 的 XRF 仪器?

      原因有很多:

      • FISCHER = 涂镀层厚度测量领域的市场领导者
      • 广泛的 XRF 产品组合,从手持设备、台式系统到完全集成的高端系统
      • 德国制造,超高的制造质量
      • 无与伦比的测量精度和可靠性
      • 多种个性化配置满足您的需求:不同的探测器、X 射线管和光学元件(准直器和多毛细管光学元件)、测量方向、工作台配置等
      • 最多可同时分析 24 种元素
      • 认证和定制校准标准片
      • 功能强大的涂镀层厚度测量和材料分析软件(WinFTM®、FISIQ® X)
      • 一流的客户服务和应用咨询,拥有数十年的专业经验

       

  • 在哪里可以找到 FISCHER XRF 设备的相关产品信息?

      当您购买 FISCHER 测量设备时,您将通过 QR 代码方便地收到所有进一步的信息。

接触式设备常见问题

纳米压痕仪常见问题

常见问题测量方法

  • XRF 方法/能量色散 X 射线荧光分析 (XRF)

      能量色散 X 射线荧光分析(XRF)是一种非破坏性测量方法,可用于确定元素成分和层厚度。当材料被 X 射线激发时,原子会发出特征荧光信号。根据发射辐射的光谱,可以得出样品性质的结论。荧光光谱可用于确定样品的定量和定性元素分布以及相应的层厚度。

  • 磁性测量法

      磁性方法 利用霍尔效应,通过测量霍尔电压变化来确定非磁性材料上磁性涂层的层厚(反之亦然)。

  • 振幅敏感涡流法

      振幅敏感涡流法 通过检测金属中感应涡流对线圈产生的交变磁场的衰减,测量导电但无磁性的有色金属的磁层厚度。

       

  • 相位敏感涡流法

      相位敏感涡流法 通过检测涡流产生的阻抗变化的相位角来测量各种基底上导电涂层的厚度,并以此计算涂层厚度。

  • 双相涂料

      在汽车工程等领域测量双层涂层时,磁感应和相敏涡流方法相结合,可精确测量锌层和漆层的厚度。

  • 磁感应法

      磁感应测量法 通过检测交变磁场的放大作用,利用基底材料的磁性能进行非破坏性涂层厚度测量。

  • 铁氧体含量

      磁感应法通过测量铁素体晶粒对低频磁场的放大作用,非破坏性地确定钢中的铁素体含量

  • 导电性

      电导率法使用相敏涡流探头非破坏性地测量金属的电导率,以确定材料特性,如成分和微观结构。

  • 微电阻法

      微电阻法精确测量绝缘基板上导电层的厚度,方法是用探针将电流通过导电层,并记录两个测量针之间的电压降,电压降取决于导电层的厚度。

  • β反向散射法

      贝塔背向散射法可以利用放射性原子的辐射对各种基底上的有机和无机层厚度进行无损测量。

  • 太赫兹测量方法

      太赫兹测量法利用短脉冲太赫兹波,在不接触的情况下穿透多层系统,测量反射信号的传输时间,从而精确测定层厚度和其他材料特性。

  • 库仑测量法

      库仑测量法 可溶解金属层,并根据法拉第定律计算出所需时间内的厚度。它适用于任何基底材料上的许多金属层,是 X 射线荧光法的一种经济有效的替代方法,尤其适用于多层系统

接触式设备校准常见问题

  • 在使用测量值时,哪些统计特征值应作为最低值?

      在比较测量值时,至少应使用以下特征值:算术平均值、标准偏差和单个测量值的数量。如果没有相应的标准偏差和测量值个数,就无法对平均值进行有意义的认真比较。

  • 为什么要校准测量设备?

      根据 DIN EN ISO 9001 标准,如果要求可追溯性,则必须对测量设备进行校准。每种物理测量方法都会受到涂层和基体材料特性的影响。这些属性包括:工件几何形状、导电性、磁性、涂层密度甚至测量表面。因此,每当涂层或基体材料的属性发生变化时,就很可能需要重新校准测量设备。

  • 我在平板上校准了磁感应或电涡流测量设备,现在想测量例如直径较小的车削部件。是否有可能在不重新调整校准的情况下做到这一点?

      在平面上进行校准会在曲面上产生系统测量误差。因此,测量值会过高。这是因为测量设备将来自曲面物体的信号当作来自平面部件的信号进行评估。因此,当部件或测量表面的形状或几何形状发生变化时,必须进行定期校准。

  • 两个人得出了不同的测量结果。出现这种情况的原因是什么?

      可能的原因是使用了两个校准(特性曲线)不同的测量设备,或者使用了相同的测量设备但在不同的测量表面上进行了测量。测量设备测量值的正确性始终由校准标准来保证。对于磁感应和涡流测量设备,校准必须在未涂层的真实待测物体的测量表面上进行,涂层部件的涂层厚度也必须在该表面上测量。此外,还必须确保在同一测量点或同一测量面上进行测量,并记录足够数量的测量值,以获得有意义的平均值和有意义的标准偏差。只有这样才能获得具有可比性的测量结果。

  • 如何检查接触式涂镀层测厚仪的校准?

      在未涂层工件上测量一个标准箔,并测量几个测量值(通常为 5 至 10 个),然后在稍后进行测量的位置进行测量。菲希尔基材标准片对这种校准没有用处。随后,用户必须决定允许薄膜设定值与测量平均值之间存在哪些偏差,这样才能认为测量设备已充分校准。例如,DIN EN ISO 2178:2016 标准 "磁性基底金属上的非磁性涂层--膜厚测量--磁性方法"(第 8 章)和 DIN EN ISO 2360:2017 标准 "非磁性金属基材上的非导电涂层--膜厚测量--涡流法"(第 8 章)提供了在统计数据和测量膜厚的不确定性方面对测量设备校准的评估。

  • 校准 FDX10 和 FDX13H 双工探头时必须注意什么?

      这些双工探头有两个测量通道。磁感应通道测量油漆和锌的总涂层厚度。振幅敏感涡流通道测量锌上的涂料层厚度。校准时,需要一个与原部件相对应的完全无涂层的钢部件和一个锌层厚度至少为 70 µm 的镀锌部件。探头的磁感应通道在未涂层钢件上进行校准。使用的校准箔片应符合预期的总涂层厚度范围(油漆和锌)。镀锌部分用于校准振幅敏感涡流通道。使用的校准箔片应能确定预期的涂料层厚度范围。

  • 校准 ESG2 和 ESG20 双工探头时应注意什么?

      这些双工探头有两个测量通道。磁感应通道测量油漆和锌的总涂层厚度。相敏涡流通道测量油漆下的锌涂层厚度。校准时,需要一个与原部件相对应的完全无涂层的钢部件和一个具有典型锌涂层的镀锌部件。探头的磁感应通道在未涂层钢件上进行校准。所使用的标准箔应符合预期的总涂层厚度范围(油漆和锌)。在镀锌部件上,对探头的相敏涡流通道进行校准。此处不应使用校准箔,因为锌层本身就是校准层。在这一校准步骤中,只需对镀锌部分进行测量。无需在校准前测量锌层厚度作为参考层厚度。锌层的校准参考值由第一步校准的磁感应通道提供。

  • 涂层的密度对校准有影响吗?

      是的,确实如此。例如,如果测量设备是在涂层密度为 2 g/cm³ 的工件上校准的,而现在要在密度为 1 g/cm³ 的工件上进行测量,就会出现系统性测量误差。测量值会过低。出现这种情况的原因是,测量设备在评估来自新物体的信号时,将其视为密度为 2 g/cm³ 的涂层。

XRF 设备校准常见问题

校准标准片常见问题