X-RAY 测厚仪用户培训手册

X-射线仪器用户培训

（仅共参考，以仪器跟机英文操作说明书为准）

一．原理

X-射线原理

1)在X射线管中，由加热阴极产生的电子，在受到最大为50KV的可调高压的加速后，轰击阳极（通常由钨或钼组成）。

2)电子的动能主要转化为韧致辐射。此外，在阳极（例如钨）上还会产生独特的，高强度的X射线荧光辐射。初级辐射就是这两种辐射的组合。最大能量为50KeV。

3)采用不同大小和形状（圆形，正方形，槽型）的视准器，可选择X射线射到工件上的形状和尺寸，这样就可以测量小到约50Ⅹ50 µm的测量点。视准器由通透的可进行测量点光学成像的材料组成。

4)有一个光源（图中没有画出）用于样品的照明。采用一块反射镜和透镜可直接反射光线到彩色的视频摄像头上。反射镜的中心有一个孔，用于通过初级辐射。

5)初级辐射激励镀层和底材发射X射线荧光辐射。这是由于初级辐射量子碰撞内部的某一电子层上的电子所致（光电效应）。

6)由于能量的缘故，产生的空位由外层的一个电子填充，能量差以X射线荧光辐射（Kα，Kβ辐射，等等）的形式发出。该能量差是相应材料的特征能级差。

7)辐射信号使用辐射探测器来测量，通常采用充满氙气的比例计数器。X射线荧光辐射电离氙原子。释放出的电子朝着处于计数器中央的高压轴线加速。自由电子的数目与X射线荧光辐射的能量成正比。

8)撞击轴线的电子转换为电脉冲，由放大器放大，脉冲的高度与辐射能量成正比。

9)脉冲按照它们产生的能量和频率（强度）进行排序。这样就可以获得给定的镀层/底材组合的X 射线荧光辐射频谱。采用基本参数方法，WinFTM®软件可根据相关的理论计算得出镀层厚度和成分，甚至可以允许无标准片测量。

10)测量数据和样品的图像可由彩色显示器显示。

测试台左方图示

测试台右方图示

测试台正面图示

二．开关机顺序

开机顺序：

1. 打开计算机，显示器和打印机( 如果有的话) 。

2. 按动双稳开关打开FISCHERSCOPE X-RAY 仪器。

*3. 在钥匙开关中插入钥匙并转动到“ON”位置(向右上方转动),打开供应X射线管的高压(如果钥匙不在“ON”位置)。

4. 计算机自检结束后，在计算机桌面上找到WinFTM 图标，鼠标左键双击打开。

5. 使FISCHERSCOPE®X-RAY仪器与WinFTM软件进行联线。在“WinFTM 启动”窗口选择

[确定]。

★如果在”WinFTM 启动”窗口选择了[示范模式] 按钮，X-RAY 与WinFTM 软件的联线仍然没有完成。在进行测量之前，必须进行联线(选择菜单条”一般→联线”。X-RAY 仪器与WinFTM 软件进行联线，仪器准备测量。)

9. 选择[确定] 后，WinFTM 软件的”测量”应用窗口出现，仪器准备测量。最近的测量结果自动显示。

★为了正确测量，打开FISCHERSCOPE X-RAY仪器之后必须首先预热X射线管。预热最好是让仪器进行至少30分钟的不间断测量。详细见（四、基准测量）

例如，这些测量可以在频谱子程序中进行。调用频谱子程序，开始连续测量，30分钟以后结束测量。（可以放一个Ag 纯元素调校标准片，在做基准测量就可以直接测了）

★如果持续一段时间(例如，整个夜晚，整个周末或假期)不使用FISCHERSCOPE X-RAY仪器，就应该关闭仪器!这样可以延长仪器的使用寿命。

关机顺序：

1. 点击右上角红X或选择菜单条”文件- 结束”，退出WinFTM 软件。

*2. 在钥匙开关中插入钥匙并转动到“OFF”位置(向左方转动),关闭供应X射线管的高压.

3. 按关掉FISCHERSCOPE X-RAY 仪器。

4. 关闭计算机，显示器和打印机。

窗口

窗口

四．基准测量

进行基准测量，需要：

●一个Ag 纯元素调校标准片（作为Ag 基准）

在下面的情况下应进行基准测量：

● FISCHERSCOPE X-RAY 仪器投入使用，

●指令窗口显示“进行基准测量！”信息。

●建议机器长时间不用，如白天机器只工作8小时，仪器关机16小时。在开机进行“进行基准测量”。

开始基准测量前，必须先预热FISCHERSCOPE X-RAY 仪器。打开仪器后，不间断测量至少

半小时。完成正常的开机步骤后，点击图标开始不间断

测量。30分钟（1800S）后按动图标停止测量，再按动

4．基准测量结束时，显示“基准测量正确，接受？”信息。

5．选择”确定”后，测量基准结束， WinFTM 软件的’测量”应用窗口再次出现。仪器现在准备测量。五．进行测量

1．完成开机步骤，并进行预热及基准测量后，就可以开始测量样品了。

2．进行测量的步骤如下：

1）根据待测样品的镀层情况，“命令按钮[选择]位置（或按鼠标一下点击菜单产品程式－选择．．．）”相应的产品程式。

选择测试程式

a) 例﹕测试单层金,基材铜，则移至 Ag/Cu位置，再按鼠标一下。测试双层金及

镍，基材黄铜，则移至 Au/Ni/CuZn位置，再按鼠标一下。

b)选择测试程式后，移至[确定]位置，再按鼠标一下。

2）将样品置于工作台上，调整其位置并聚焦清晰，使其清楚显示在视频窗口十字线中央。

3）按显示屏左下角的按钮“测量(s)”或仪器控制台上的“START”键开始测量，倒计时结束后即完成一次测量。

测量注意事项

１）测量时间的选择。

测量时间越长稳定度越好。一般来说，单镀层不少于15秒，双镀层和合金比例测量时间不少于30秒，三镀层测量时间不少于45秒，镀液主盐离子浓度测量时间在30~60秒之间。

２）样品放置原则

从正面看，X射线荧光接受器在所放置样品的前边。必须正确放置样品，保证X射线荧光不受干扰地到达探测器。

对于标准片之类的表面很平的样品来说，把它们放在测量台上就足够了。

对于棒状的圆柱形样品来说，放置时应注意使样品在测量台上的纵轴与仪器轴平行。

圆柱形或弧形部件必须有一个最小的直径或曲率半径（对于小直径或弧度的部件来说，测量的涂镀层厚度要比实际的大些。这是因为在测量点的边缘，辐射以某一角度穿过涂镀层，从而导致荧光强度的增加）。

为了正确测量涂镀层厚度，样品的直径￠应大于测试面积的四倍：

￠ > 4 M

对于曲率半径r，相应公式为: r > 2M