Nghiên cứu về ứng dụng máy huỳnh quang tia X trong kiểm tra RoHS và phân tích phần tử đa kịch bản

Tóm tắt:

Với việc các quy định về môi trường toàn cầu ngày càng thắt chặt, việc xuất khẩu các sản phẩm điện và điện tử đòi hỏi phải kiểm tra các chất độc hại, xác định thành phần hợp kim và đo độ dày lớp phủ. máy huỳnh quang tia X Máy dò kim loại đã trở thành một thiết bị quan trọng trong kiểm tra chất lượng công nghiệp nhờ những ưu điểm như kiểm tra không phá hủy, đo lường nhanh chóng và phát hiện nhiều nguyên tố đồng thời. LISUN Bài báo này lấy máy quang phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng EDX-2A làm đối tượng nghiên cứu, mô tả nguyên lý hoạt động và đặc điểm kỹ thuật của máy huỳnh quang tia X, phân tích hiệu quả ứng dụng thực tiễn của nó trong kiểm tra tuân thủ RoHS và phân tích thành phần nguyên tố, đồng thời cung cấp tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn thiết bị trong ngành sản xuất điện tử và kiểm tra vật liệu.

Giới thiệu:

Chỉ thị RoHS của EU quy định các hạn chế bắt buộc đối với các chất độc hại như chì, cadmium và thủy ngân trong các sản phẩm điện và điện tử. Tiêu chuẩn trong nước SJ/T 11365‑2006 quy định phương pháp đo phổ huỳnh quang tia X là phương pháp sàng lọc nhanh các chất độc hại. Các phương pháp phát hiện hóa học truyền thống đòi hỏi quá trình xử lý mẫu phức tạp và chu kỳ thử nghiệm dài, không đáp ứng được nhu cầu sàng lọc số lượng lớn nguyên liệu đầu vào. Bằng cách áp dụng công nghệ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF), máy đo huỳnh quang tia X có thể kiểm tra các mẫu rắn, bột và lỏng trong thời gian ngắn mà không cần các quy trình phân hủy phức tạp. Nó tích hợp nhiều chức năng bao gồm sàng lọc RoHS, phân tích nguyên tố hợp kim và đo độ dày lớp phủ, và được sử dụng rộng rãi trong kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử, các bộ phận bằng nhựa và vật liệu kim loại. Là một máy đo huỳnh quang tia X để bàn, LISUN Máy quang phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng EDX-2A tích hợp ba loại chức năng kiểm tra trong một thiết bị duy nhất, phù hợp cho việc kiểm soát chất lượng hàng ngày trong các phòng thí nghiệm nhà máy.

EDX-2A_Thiết bị kiểm tra RoHS

1. Nguyên lý hoạt động của máy huỳnh quang tia X

Nguyên lý cốt lõi của máy huỳnh quang tia X là hiệu ứng huỳnh quang tia X. Ống tia X của thiết bị phát ra tia X sơ cấp để chiếu xạ mẫu cần kiểm tra. Các electron lớp trong của các nguyên tử bên trong mẫu bị kích thích và thoát khỏi quỹ đạo của chúng. Các electron lớp ngoài có năng lượng cao nhảy đến các vị trí trống trong lớp trong và giải phóng các tín hiệu huỳnh quang tia X đặc trưng, ​​​​duy nhất cho mỗi nguyên tố. Mỗi nguyên tố có các tia X đặc trưng với năng lượng riêng biệt. Sau khi bộ детектор thu thập các tín hiệu huỳnh quang, phần mềm sẽ xác định các nguyên tố có trong mẫu dựa trên năng lượng tín hiệu và tính toán hàm lượng nguyên tố dựa trên cường độ huỳnh quang để thực hiện phân tích định tính và định lượng. Máy huỳnh quang tia X phân tán năng lượng phân biệt năng lượng photon trực tiếp bằng bộ детектор mà không cần tinh thể phân tán, có cấu trúc nhỏ gọn và tốc độ kiểm tra nhanh, phù hợp cho việc sàng lọc nhanh trong công nghiệp.

LISUN EDX-2A là máy phân tích huỳnh quang tia X để bàn không cần chân không, được trang bị đầu dò Si-pin. Điện áp ống tối đa đạt 50KV, và phạm vi phân tích hàm lượng là 2ppm-99.99%. Máy có thể kiểm tra các mẫu rắn, bột và lỏng với thời gian kiểm tra khoảng 200 giây. Tổng trọng lượng của máy là 50kg và kích thước buồng mẫu là 610×320×100mm, có thể chứa các mẫu thành phần tương đối lớn.

2 kịch bản ứng dụng chính của máy huỳnh quang tia X

2.1 Sàng lọc chất độc hại theo tiêu chuẩn RoHS

Chỉ thị RoHS 2.0 hạn chế sáu chất độc hại: chì, thủy ngân, cadmium, crom hóa trị sáu, polybrominated biphenyls và polybrominated diphenyl ethers. Kiểm tra tuân thủ đối với các bộ phận và linh kiện nhựa của sản phẩm điện và điện tử là một bước thiết yếu để xuất khẩu sản phẩm. LISUN Máy phân tích huỳnh quang tia X EDX-2A có thể nhanh chóng sàng lọc các nguyên tố Pb, Hg, Cd, Cr và Br và tuân thủ tiêu chuẩn sàng lọc nhanh SJ/T 11365-2006. Thiết bị được trang bị phần mềm phân tích chuyên dụng, có thể trực tiếp tạo báo cáo đánh giá RoHS sau khi thử nghiệm để xác minh xem mẫu có đáp ứng các yêu cầu giới hạn hay không. So với phương pháp kiểm tra hóa học ICP, nó loại bỏ các bước phân hủy mẫu và phù hợp cho việc sàng lọc sơ bộ hàng loạt nguyên liệu đầu vào. Các mẫu nghi ngờ không đạt tiêu chuẩn sau đó có thể được gửi đến các phòng thí nghiệm hóa học để kiểm tra lại chính xác, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả kiểm tra chất lượng.

2.2 Phân tích thành phần và đo độ dày lớp phủ

Các mẫu nâng cấp của cùng dòng sản phẩm, bao gồm EDX-2AB, EDX-2ABC và EDX-2T, mở rộng chức năng phân tích hợp kim và đo độ dày lớp phủ. Máy huỳnh quang tia X có thể phân tích các nguyên tố từ lưu huỳnh (S) đến urani (U) và xác định thành phần của thép không gỉ, kim loại quý và hợp kim đồng. Chức năng đo độ dày lớp phủ cho ra giá trị độ dày lớp phủ ở mức micromet dựa trên sự khác biệt về cường độ huỳnh quang của các nguyên tố trong các lớp khác nhau, phục vụ cho việc kiểm tra chất lượng lớp phủ mạ điện trên phần cứng và linh kiện. Phiên bản chân không EDX-2T sử dụng đầu dò SDD với độ phân giải được cải thiện lên 129 eV và thời gian thử nghiệm được rút ngắn xuống còn 100 giây. Nó có thể kiểm tra phạm vi rộng hơn các nguyên tố từ natri (Na) đến urani (U), đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm đối với các mẫu có tỷ lệ nguyên tố nhẹ cao như quặng và hợp kim magie-nhôm.

3 Ưu điểm về hiệu suất của thiết bị

LISUN Máy phân tích huỳnh quang tia X EDX-2A sử dụng các linh kiện cốt lõi nhập khẩu, được trang bị camera độ nét cao và đèn chiếu sáng buồng. Người vận hành có thể trực tiếp quan sát các điểm kiểm tra của mẫu để tránh sai sót do lệch vị trí. Thiết bị có tính năng bảo vệ quá dòng và ngắn mạch để đảm bảo độ ổn định hoạt động cao. Máy được cung cấp kèm theo mẫu hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn EU và chứng chỉ hiệu chuẩn để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu kiểm tra. Phần mềm vận hành hỗ trợ có tính tự động hóa cao. Người vận hành có thể hoàn thành toàn bộ quy trình bao gồm kiểm tra mẫu, lưu trữ dữ liệu và in báo cáo sau khi được đào tạo đơn giản, giúp giảm bớt rào cản trong vận hành phòng thí nghiệm. Là một thiết bị kiểm tra không phá hủy, máy phân tích huỳnh quang tia X sẽ không làm hỏng các mẫu được kiểm tra trong quá trình đo. Các mẫu có thể được tái sử dụng sau khi kiểm tra, mang lại lợi thế rõ ràng cho các linh kiện quý giá và các mẫu kiểm tra đầu vào.

Kết luận 4

Là một thiết bị đo quang phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng, máy huỳnh quang tia X Đáp ứng tốt các yêu cầu kiểm tra chất lượng nhanh chóng của ngành sản xuất hiện đại. Máy tính để bàn LISUN Máy EDX-2A được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn kiểm tra RoHS. Các mẫu máy khác cùng dòng có khả năng phân tích thành phần hợp kim và đo độ dày lớp phủ. Cân bằng giữa hiệu quả kiểm tra, vận hành dễ dàng và dữ liệu đáng tin cậy, máy phù hợp cho việc kiểm tra nguyên liệu đầu vào và sàng lọc sự phù hợp của thành phẩm trong các phòng thí nghiệm của nhà máy điện tử và nhà máy gia công linh kiện. Cần lưu ý rằng máy huỳnh quang tia X thuộc loại thiết bị sàng lọc. Đối với các mẫu có giá trị vượt quá mức cho phép ở mức ranh giới, vẫn cần áp dụng các phương pháp phân tích hóa học để xác nhận cuối cùng. Với sự cập nhật liên tục của các quy định môi trường trong nước và quốc tế, máy huỳnh quang tia X đa chức năng tích hợp sẽ có triển vọng ứng dụng rộng rãi hơn trong kiểm soát chất lượng vật liệu công nghiệp.