Các phép đo chiều dày phổ biến hiện nay
Phương pháp đo chiều dày phát xạ
Nếu đo cường độ bức xạ đặc trưng từ một lớp phủ, cường độ đó tăng theo độ dày cho đến chiều dày bão hoà. Khi sử dụng phương pháp phát xạ tia X, thiết bị đo độ dày được điều chỉnh để nhận được một vùng chọn lọc các năng lượng đặc trưng của vật liệu phủ. Vì thế các lớp phủ mỏng tạo ra cường độ thấp và các lớp phủ dày tạo ra cường độ cao.
Phương pháp đo độ dày hấp thụ
Nếu đo cường độ bức xạ đặc trưng từ lớp nền, cường độ giảm đi cùng với việc chiều dày tăng lên.
Phương pháp hấp thụ tia X sử dụng một vùng với các năng lượng đặc trưng của vật liệu nền. Do vậy lớp phủ mỏng thu được cường độ cao và lớp phủ dày tạo ra cường độ thấp. Trong thực tế, phải chú ý để bảo đảm rằng không có lớp phủ trung gian nào.
Đặc trưng hấp thụ tương tự như nghịch đảo của đặc trưng phát xạ.
Minh hoạ mối quan hệ giữa cường độ hoặc tốc đếm và máy đo chiều dày lớp phủ
Phương pháp đô chiều dày theo tỷ số
Có thể kết hợp phát xạ và hấp thụ tia X khi chiều dày lớp phủ được biểu thị như một tỷ số cường độ tương ứng của lớp nền và lớp phủ. Các phép đo bằng phương pháp tỷ số không phụ thuộc nhiều vào khoảng cách giữa mẫu thử và detector.
Phép đo độ dày
Đối với cả hai phương pháp được miêu tả trong 3.5.1 và 3.5.2, hệ thống tốc độ đếm chuẩn hoá thường được sử dụng trong nhiều thiết bị đang lưu hành trên thị trường, được điều chỉnh sao cho đặc trưng tốc độ đếm của lớp nền không phủ là số không và với một mẫu vật liệu phủ có chiều dày bão hòa là một đơn vị. Như vậy tất cả mọi chiều dày đo được tạo ra những tốc độ đếm nằm trong phạm vi tốc độ đếm chuẩn hoá từ 0 đến 1. Xem Hình 2.
Trong tất cả các trường hợp, phạm vi đo tốt nhất hoặc nhạy nhất nằm trong khoảng 0,3 đến 0,8 trên thang tốc độ đếm chuẩn hoá. Do vậy để có độ chính xác tốt nhất của phép đo trên toàn bộ phạm vi chiều dày, việc sử dụng mẫu chuẩn hiệu chỉnh có các đặc trưng tốc độ đếm từ 0,3 đến 0,8 là có lợi thế. Để đảm bảo độ chính xác tại các chiều dày khác, ở một số thiết bị cần những mẫu chuẩn khác. Do độ không đảm bảo đo tương đối của các mẫu hiệu chuẩn tăng lên khi chiều dày giảm, cần thiết phải thiết lập một mối tương quan toán học chính xác đối với đầu móng của phạm vi bằng cách sử dụng một cách thích hợp mẫu chuẩn có lớp phủ dày hơn nhưng độ không đảm bảo đo thấp hơn.
Bộ lọc hấp thụ bức xạ thứ cấp
Khi đo các tổ hợp vật liệu phủ/nền có khác biệt lớn về năng lượng (hệ phân tán theo năng lượng), tỷ lệ các đặc trưng tốc độ đếm của lớp phủ bão hoà so với lớp nền không phủ rất cao (điển hình là 10:1). Trong các trường hợp như vậy, không phải lúc nào cũng cần phải có mẫu hiệu chỉnh có lớp nền tương tự hay giống hệt (bởi vì vật liệu nền sẽ không bức xạ ở cùng một vùng năng lượng như vật liệu phủ). Khi tỷ lệ tốc độ đếm lớp nền không phủ/lớp phủ vô hạn là 3:1 (đối với các tổ hợp lớp phủ/lớp nền có năng lượng tương tự), rất có lợi khi sử dụng một “vật hấp thụ" chọn lọc để hấp thụ bức xạ của một trong các vật liệu đó, thông thường là của vật liệu nền. Vật hấp thụ này thường được đặt giữa bề mặt đo và detector bằng phương pháp thủ công hay tự động.
Giải chập toán học
Khi sử dụng máy phân tích đa kênh, có thể sử dụng việc giải chập toán học bức xạ thử cấp để tách ra các cường độ của bức xạ đặc trưng. Có thể sử dụng phương pháp này khi năng lượng của các bức xạ đặc trưng được phát hiện không đủ khác nhau, ví dụ như bức xạ đặc trưng có từ Au và Br. Phương pháp này đôi khi được diễn đạt như là “sự lọc số” để phân biệt với phương pháp lọc (xem 3.6).
Phép đo chiều dày nhiều lớp
Có thể đo nhiều hơn một lớp phủ với điều kiện là sự phát xạ tia X đặc trưng cho các lớp trong không bị các lớp ngoài hấp thụ hoàn toàn. Trong một hệ phân tán theo năng lượng, cài đặt một máy phân tích đa kênh để tiếp nhận hai hoặc nhiều vùng năng lượng riêng rẽ đặc trưng của hai hoặc nhiều vật liệu.
máy đo chiều dày sơn , thành phần hợp kim
Những hợp kim và hợp chất nhất định, ví dụ Sn-Pb, có thể được đo đồng thời thành phần và chiều dày. Trong một số trường hợp có thể sử dụng phương pháp này với các điều kiện như đã nêu tại 3.8, ví dụ Au trên Pd/Ni trên một lớp nền hợp kim Cu. Bởi vì việc đo chiều dày của một hợp kim hay hợp chất tuỳ thuộc vào thành phần hợp kim, điều quan trọng là hoặc phải biết được hoặc phải thừa nhận thành phần trước phép đo chiều dày hoặc có thể đo được thành phần.
CHÚ THÍCH: Thành phần thừa nhận có thể đem đến sai số trong các phép đo chiều dày.
Một số lớp phủ có thể tạo thành hợp kim với chất nền do quá trình khuếch tán vào nhau. Sự có mặt của các lớp hợp kim như vậy có thể làm tăng thêm độ không đảm bảo đo của phép đo chiều dày sơn.
Phương pháp đo chiều dày phát xạ
Nếu đo cường độ bức xạ đặc trưng từ một lớp phủ, cường độ đó tăng theo độ dày cho đến chiều dày bão hoà. Khi sử dụng phương pháp phát xạ tia X, thiết bị đo độ dày được điều chỉnh để nhận được một vùng chọn lọc các năng lượng đặc trưng của vật liệu phủ. Vì thế các lớp phủ mỏng tạo ra cường độ thấp và các lớp phủ dày tạo ra cường độ cao.
Phương pháp đo độ dày hấp thụ
Nếu đo cường độ bức xạ đặc trưng từ lớp nền, cường độ giảm đi cùng với việc chiều dày tăng lên.
Phương pháp hấp thụ tia X sử dụng một vùng với các năng lượng đặc trưng của vật liệu nền. Do vậy lớp phủ mỏng thu được cường độ cao và lớp phủ dày tạo ra cường độ thấp. Trong thực tế, phải chú ý để bảo đảm rằng không có lớp phủ trung gian nào.
Đặc trưng hấp thụ tương tự như nghịch đảo của đặc trưng phát xạ.
Minh hoạ mối quan hệ giữa cường độ hoặc tốc đếm và máy đo chiều dày lớp phủ
Phương pháp đô chiều dày theo tỷ số
Có thể kết hợp phát xạ và hấp thụ tia X khi chiều dày lớp phủ được biểu thị như một tỷ số cường độ tương ứng của lớp nền và lớp phủ. Các phép đo bằng phương pháp tỷ số không phụ thuộc nhiều vào khoảng cách giữa mẫu thử và detector.
Phép đo độ dày
Đối với cả hai phương pháp được miêu tả trong 3.5.1 và 3.5.2, hệ thống tốc độ đếm chuẩn hoá thường được sử dụng trong nhiều thiết bị đang lưu hành trên thị trường, được điều chỉnh sao cho đặc trưng tốc độ đếm của lớp nền không phủ là số không và với một mẫu vật liệu phủ có chiều dày bão hòa là một đơn vị. Như vậy tất cả mọi chiều dày đo được tạo ra những tốc độ đếm nằm trong phạm vi tốc độ đếm chuẩn hoá từ 0 đến 1. Xem Hình 2.
Trong tất cả các trường hợp, phạm vi đo tốt nhất hoặc nhạy nhất nằm trong khoảng 0,3 đến 0,8 trên thang tốc độ đếm chuẩn hoá. Do vậy để có độ chính xác tốt nhất của phép đo trên toàn bộ phạm vi chiều dày, việc sử dụng mẫu chuẩn hiệu chỉnh có các đặc trưng tốc độ đếm từ 0,3 đến 0,8 là có lợi thế. Để đảm bảo độ chính xác tại các chiều dày khác, ở một số thiết bị cần những mẫu chuẩn khác. Do độ không đảm bảo đo tương đối của các mẫu hiệu chuẩn tăng lên khi chiều dày giảm, cần thiết phải thiết lập một mối tương quan toán học chính xác đối với đầu móng của phạm vi bằng cách sử dụng một cách thích hợp mẫu chuẩn có lớp phủ dày hơn nhưng độ không đảm bảo đo thấp hơn.
Bộ lọc hấp thụ bức xạ thứ cấp
Khi đo các tổ hợp vật liệu phủ/nền có khác biệt lớn về năng lượng (hệ phân tán theo năng lượng), tỷ lệ các đặc trưng tốc độ đếm của lớp phủ bão hoà so với lớp nền không phủ rất cao (điển hình là 10:1). Trong các trường hợp như vậy, không phải lúc nào cũng cần phải có mẫu hiệu chỉnh có lớp nền tương tự hay giống hệt (bởi vì vật liệu nền sẽ không bức xạ ở cùng một vùng năng lượng như vật liệu phủ). Khi tỷ lệ tốc độ đếm lớp nền không phủ/lớp phủ vô hạn là 3:1 (đối với các tổ hợp lớp phủ/lớp nền có năng lượng tương tự), rất có lợi khi sử dụng một “vật hấp thụ" chọn lọc để hấp thụ bức xạ của một trong các vật liệu đó, thông thường là của vật liệu nền. Vật hấp thụ này thường được đặt giữa bề mặt đo và detector bằng phương pháp thủ công hay tự động.
Giải chập toán học
Khi sử dụng máy phân tích đa kênh, có thể sử dụng việc giải chập toán học bức xạ thử cấp để tách ra các cường độ của bức xạ đặc trưng. Có thể sử dụng phương pháp này khi năng lượng của các bức xạ đặc trưng được phát hiện không đủ khác nhau, ví dụ như bức xạ đặc trưng có từ Au và Br. Phương pháp này đôi khi được diễn đạt như là “sự lọc số” để phân biệt với phương pháp lọc (xem 3.6).
Phép đo chiều dày nhiều lớp
Có thể đo nhiều hơn một lớp phủ với điều kiện là sự phát xạ tia X đặc trưng cho các lớp trong không bị các lớp ngoài hấp thụ hoàn toàn. Trong một hệ phân tán theo năng lượng, cài đặt một máy phân tích đa kênh để tiếp nhận hai hoặc nhiều vùng năng lượng riêng rẽ đặc trưng của hai hoặc nhiều vật liệu.
máy đo chiều dày sơn , thành phần hợp kim
Những hợp kim và hợp chất nhất định, ví dụ Sn-Pb, có thể được đo đồng thời thành phần và chiều dày. Trong một số trường hợp có thể sử dụng phương pháp này với các điều kiện như đã nêu tại 3.8, ví dụ Au trên Pd/Ni trên một lớp nền hợp kim Cu. Bởi vì việc đo chiều dày của một hợp kim hay hợp chất tuỳ thuộc vào thành phần hợp kim, điều quan trọng là hoặc phải biết được hoặc phải thừa nhận thành phần trước phép đo chiều dày hoặc có thể đo được thành phần.
CHÚ THÍCH: Thành phần thừa nhận có thể đem đến sai số trong các phép đo chiều dày.
Một số lớp phủ có thể tạo thành hợp kim với chất nền do quá trình khuếch tán vào nhau. Sự có mặt của các lớp hợp kim như vậy có thể làm tăng thêm độ không đảm bảo đo của phép đo chiều dày sơn.
- Địa chỉ
- Số 12 ngõ 942 đường Láng
- Số điện thoại
- 0936368731
