Badania nad zastosowaniem urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej w testach RoHS i analizie pierwiastków w wielu scenariuszach

Abstrakcyjny:

W związku z ciągłym zaostrzaniem globalnych przepisów dotyczących ochrony środowiska, eksport produktów elektrycznych i elektronicznych wymaga kontroli substancji niebezpiecznych, identyfikacji składu stopu i pomiaru grubości powłoki. maszyna do fluorescencji rentgenowskiej stał się ważnym urządzeniem do przemysłowej kontroli jakości ze względu na swoje zalety w postaci badań nieniszczących, szybkiego pomiaru i jednoczesnego wykrywania wielu pierwiastków. Biorąc LISUN W artykule tym opisano zasadę działania i parametry techniczne urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej, przeanalizowano wpływ jego praktycznego zastosowania w testach zgodności z dyrektywą RoHS i analizie składu pierwiastkowego, a także podano odniesienia dotyczące wyboru urządzeń w branży produkcji elektroniki i badania materiałów.

Wstęp:

Dyrektywa UE RoHS nakłada obowiązkowe ograniczenia dotyczące substancji niebezpiecznych, takich jak ołów, kadm i rtęć, w produktach elektrycznych i elektronicznych. Norma krajowa SJ/T 11365‑2006 określa spektrometrię fluorescencji rentgenowskiej jako szybką metodę przesiewową w zakresie substancji niebezpiecznych. Tradycyjne metody wykrywania substancji chemicznych wymagają skomplikowanego wstępnego przygotowania próbek i długich cykli testowych, co nie spełnia wymagań przesiewu masowego napływu materiałów. Wykorzystując technologię fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii (EDXRF), urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej może badać próbki stałe, proszkowe i ciekłe w krótkim czasie, bez skomplikowanych procedur mineralizacji. Urządzenie integruje wiele funkcji, w tym przesiewanie RoHS, analizę pierwiastków stopowych i pomiar grubości powłok, i jest szeroko stosowane w kontroli jakości podzespołów elektronicznych, części plastikowych i materiałów metalowych. Jako stacjonarne urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej, LISUN Spektrometr fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii EDX‑2A integruje trzy rodzaje funkcji testowych w jednym urządzeniu, co doskonale sprawdza się w codziennej kontroli jakości w laboratoriach fabrycznych.

EDX-2A_Sprzęt testowy RoHS

1 Zasada działania urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej

Podstawową zasadą działania urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej jest efekt fluorescencji rentgenowskiej. Lampa rentgenowska urządzenia emituje pierwotne promieniowanie rentgenowskie, naświetlając badaną próbkę. Elektrony na powłokach wewnętrznych atomów w próbce są wzbudzane i opuszczają swoje orbity. Wysokoenergetyczne elektrony na powłokach zewnętrznych przeskakują do pustych miejsc w powłokach wewnętrznych i uwalniają charakterystyczne sygnały fluorescencji rentgenowskiej, unikalne dla każdego pierwiastka. Każdy pierwiastek emituje charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie o unikalnej energii. Po zebraniu sygnałów fluorescencji przez detektor, oprogramowanie identyfikuje pierwiastki zawarte w próbce na podstawie energii sygnału i oblicza zawartość pierwiastków na podstawie intensywności fluorescencji, aby przeprowadzić analizę jakościową i ilościową. Urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii rozróżnia energię fotonów bezpośrednio przez detektor, bez kryształów dyspersyjnych, charakteryzując się zwartą konstrukcją i dużą szybkością testów, co jest odpowiednie do szybkich badań przesiewowych w przemyśle.

LISUN EDX‑2A to stacjonarny, bezpróżniowy aparat rentgenowski do fluorescencji, wyposażony w detektor Si-pin. Maksymalne napięcie lampy sięga 50 kV, a zakres analizy zawartości wynosi 2 ppm‑99.99%. Urządzenie umożliwia badanie próbek stałych, proszkowych i ciekłych w ciągu jednego pomiaru trwającego około 200 sekund. Całkowita masa urządzenia wynosi 50 kg, a wymiary komory pomiarowej to 610 × 320 × 100 mm, co pozwala na przechowywanie stosunkowo dużych próbek.

2 główne scenariusze zastosowań urządzenia do fluorescencji rentgenowskiej

2.1 Kontrola substancji niebezpiecznych zgodnie z RoHS

Dyrektywa RoHS 2.0 ogranicza stosowanie sześciu niebezpiecznych substancji: ołowiu, rtęci, kadmu, chromu sześciowartościowego, polibromowanych bifenyli i polibromowanych eterów difenylowych. Testowanie zgodności plastikowych części i podzespołów produktów elektrycznych i elektronicznych jest niezbędnym etapem w eksporcie produktów. LISUN Urządzenie fluorescencyjne rentgenowskie EDX‑2A umożliwia szybkie przesiewanie pierwiastków Pb, Hg, Cd, Cr i Br, zgodnie z normą szybkiego przesiewania SJ/T 11365‑2006. Urządzenie jest wyposażone w dedykowane oprogramowanie analityczne, które może bezpośrednio generować raporty z oceny RoHS po przeprowadzeniu badań, w celu weryfikacji, czy próbki spełniają wymagania limitów. W porównaniu z badaniami chemicznymi metodą ICP, eliminuje etapy mineralizacji próbek i nadaje się do wstępnego masowego przesiewania materiałów przychodzących. Podejrzane próbki o niezgodności mogą być następnie wysyłane do laboratoriów chemicznych w celu dokładnej ponownej kontroli, co znacznie poprawia wydajność kontroli jakości.

2.2 Analiza pierwiastków i pomiar grubości powłoki

Ulepszone modele tej samej serii, w tym EDX‑2AB, EDX‑2ABC i EDX‑2T, rozszerzają funkcje analizy stopów i pomiaru grubości powłok. Urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej może analizować pierwiastki od siarki (S) do uranu (U) i określać skład stali nierdzewnej, metali szlachetnych i stopów miedzi. Funkcja pomiaru grubości powłoki generuje wartości grubości powłoki na poziomie mikronów, zgodnie z różnicami w intensywności fluorescencji pierwiastków w różnych warstwach, w celu kontroli jakości galwanizowanych powłok sprzętowych i komponentów. Wersja próżniowa EDX‑2T wykorzystuje detektor SDD o rozdzielczości zwiększonej do 129 eV i czasie testowania skróconym do 100 sekund. Może testować szerszy zakres pierwiastków od sodu (Na) do uranu (U), spełniając wymagania testowe dla próbek o wysokiej zawartości pierwiastków lekkich, takich jak rudy i stopy magnezowo-aluminiowe.

3 zalety wydajności instrumentu

LISUN Urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej EDX‑2A wykorzystuje importowane komponenty podstawowe, wyposażone w kamerę wysokiej rozdzielczości i oświetlenie komory. Operatorzy mogą bezpośrednio obserwować punkty testowe próbek, aby uniknąć błędów testowych spowodowanych odchyleniem położenia. Urządzenie posiada zabezpieczenia nadprądowe i przeciwzwarciowe zapewniające wysoką stabilność działania. Dostarczane jest z wzorcowymi wzorcami kalibracyjnymi zgodnymi z normami UE oraz certyfikatami kalibracji, co gwarantuje wiarygodność danych testowych. Oprogramowanie sterujące jest w pełni zautomatyzowane. Operatorzy mogą wykonać cały proces, w tym testowanie próbek, przechowywanie danych i drukowanie raportów, po prostym przeszkoleniu, co obniża próg obsługi laboratoryjnej. Jako urządzenie do badań nieniszczących, urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej nie uszkodzi badanych próbek podczas pomiaru. Próbki mogą być ponownie wykorzystane po badaniu, co przynosi oczywiste korzyści w przypadku cennych komponentów i próbek do inspekcji.

Wnioski 4

Jako urządzenie spektroskopowe wykorzystujące dyspersję energii promieniowania rentgenowskiego, maszyna do fluorescencji rentgenowskiej Dobrze spełnia wymagania szybkiej kontroli jakości w nowoczesnym przemyśle. LISUN Model EDX‑2A został opracowany w oparciu o testy RoHS. Modele pochodne tej samej serii obejmują analizę pierwiastków stopowych i pomiar grubości powłok. Łącząc wydajność testowania, łatwość obsługi i wiarygodne dane, urządzenie nadaje się do kontroli jakości surowców na wejściu oraz kontroli zgodności gotowych produktów w laboratoriach fabryk elektronicznych i zakładów obróbki podzespołów. Należy pamiętać, że urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej jest urządzeniem do badań przesiewowych. W przypadku próbek o wartościach granicznych, w celu ostatecznego potwierdzenia, nadal należy stosować metody analizy chemicznej. Dzięki ciągłym aktualizacjom krajowych i międzynarodowych przepisów ochrony środowiska, wielofunkcyjne, zintegrowane urządzenie do fluorescencji rentgenowskiej będzie miało szersze perspektywy zastosowania w przemysłowej kontroli jakości materiałów.