XTrace is een microfocus röntgenbron die kan worden gecombineerd met een SEM met een kantelnde flans. Met behulp van dit apparaat kan SEM de volledige microzone XRF spectrale analyse mogelijkheden. Voor elementen in het gebied van middelgrote tot zware elementen is de detectiegrens 20 tot 50 keer verhoogd. Bovendien, omdat de signalen van röntgenstralen dieper stimuleren dan de elektronenstralen, kan het apparaat ook informatie van diepere monsters detecteren.

Dit apparaat maakt gebruik van röntgencapillaire kathedraaltechnologie die een hoge fluorescentieintensiteit kan produceren, zelfs in zeer kleine monstergebieden. Röntgenkatheters verzamelen het grootste deel van de straling van de röntgenbron en concentreren deze op een röntgenpunt met een diameter van 35 micron.

XFlash met behulp van het QUANTAX EDS*-systeem ® De reeks elektrokoelenspectroscopische sonden kunnen het gegenereerde röntgenfluorescentiespectrum verzamelen. XFlash ® De elektrokoeling spectrale sonde zorgt voor een zeer hoge energieresolutie voor het hele systeem en tegelijkertijd voor een krachtige signaalverzamelcapaciteit. Een sonde met een effectieve oppervlakte van 30 mm² kan bijvoorbeeld tot 40 kcps invoer tellen bij de analyse van metaalelementen.

Röntgen-capillaire kathetertechnologie zorgt voor een sterke verbetering van de fluorescentie intensiteit, terwijl de achtergrond van het fluorescentie spectrum lager is, wat de gevoeligheid van het systeem voor sporenelementen verhoogt. In vergelijking met signalen die door elektronenstralen worden opgewekt, kan de detectiegrens 20 tot 50 keer hoger zijn. Bovendien, omdat het excitatiesignaal van de röntgenbron effectiever is voor elementen met een hoog atoomaantal, kan de detectiegrens voor elementen met een hoog atoomaantal worden verhoogd tot 10 ppm.

Het QUANTAX-spectrometersysteem en het microregionale fluorescentiespectrometer-systeem kunnen in combinatie worden gebruikt binnen dezelfde gebruikersinterface om elkaar te versterken en de kwantitatieve analyseresultaten te optimaliseren.

Gebruiksvriendelijk ontwerp:

Focus op analysetaken in plaats van moeilijke systeeminstellingen

Met behulp van ESPRIT HyperMap worden alle gegevens tegelijkertijd verzameld en opgeslagen voor de vervolgende offline analyse.

De monsters kunnen worden geanalyseerd met behulp van het EDS-systeem en het micro-XRF-systeem, zonder dat het monster verplaatst moet worden.

Beide analysemethoden zijn naadloos geïntegreerd in dezelfde analysesoftware ESPRIT en u kunt met een muisklik van analysemethode wisselen.

XTrace verstoort geen SEM- of EDS-operaties.

Gewoon een druppeltje inzet om de kracht van een onafhankelijke microregionale fluorescentiespectrometer te verkrijgen.

De resultaten zijn vergelijkbaar met onafhankelijke systemen.

Na een kanteling van het monster kan het oppervlak over een groter gebied worden verdeeld.

Er zijn drie primaire filters beschikbaar om de diffractiepieken te onderdrukken.

Gebruik de scannelektroscopische steekproefstand rechtstreeks zonder andere steekproefstandinstellingen.

Vermijd gemakkelijk het verschijnen van diffractiepunten in de spectrogramma door de rotatie van de elektroscopische monsterplaat te scannen.

Het monster kan worden geneigd om een ​​kleine bundeldiameter te verkrijgen.

Vergelijking van resolutie voor en achter steekproefskanteling

(Steekproef: Chroom stervormige lijn scanstap: 25 µm Links afbeelding: de proefbank is niet naar rechts geneigd Afbeelding: de proefbank is 30 ° geneigd in de richting van de röntgenbron, wat een betere ruimtelijke resolutie toont.) ）

Schema van principes

Voorbeelden van toepassing:

XTrace breidt de flexibiliteit van de analyse van scannende elektroscopische elementen drastisch uit. De toepassingsgebieden omvatten elementaire analyse (metalen, katalysatoren, enz.), forensische wetenschap (coatings, glas, schietresiduen, enz.), geologie en vele andere gebieden.

Karakterisatie van meerlaagse monsters:

Het gebruik van XTrace voor de analyse van meerlaagse monsters heeft een bijzonder voordeel. Omdat de interne structuur van een meerlaags monster complexer is, is het mogelijk dat sommige structuren niet kunnen worden waargenomen met behulp van een energiespectrometer alleen.

Distributie van een enkel element van koper

(Voorbeeld: PCB meerlaagse plaat links: optische afbeelding; Rechts: tweede elektronische afbeelding)

(Links: microregionaal fluorescentievlak van koperen in het gebied van het tweede elektronenbeeld. Het witte rechthoekige gebied is het gebied van de analysegebied van de energieoppervlakteverspreiding in het rechter beeld. Rechts: het afbeelding van de tweede elektronen overlapt het beeld met het koperopervlakteverspreidingsgebied van de energieoppervlakteverspreidingsgebied. De witte pijlen verwijzen naar het gebied van de laspunten, die zichtbaar zijn in het microregionaal fluorescentievlak, maar niet waargenomen zijn in het energieoppervlakteverspreidingsgebied. Dit verschil is veroorzaakt door diepere diepten van het signalen dat door röntgenstralen wordt geïnspireerd.)

Distributie van meerdere elementen van een monster

Micro-XRF (links) en EDS (rechts) De grafiek toont de elementen Cu, Ba, Au en Al. Uit een vergelijking van de twee afbeeldingen kan worden gezien dat het Au-element veel meer aanwezig is dan in de oppervlakteverspreiding van de energiespectrometer. ）

Uitput, zodat de scanning elektroscoop meer kan doen.

(Foto van koperlegering (links) en vergelijking van de XRF-spectrogramma en de EDS-spectrogramma (rechts). Op de rode XRF-spectrogramma zijn veel sporenelementen in het monster te zien. Uit de kwantitatieve analyse van de XRF-spectrogramma is bekend dat het monster is messing (CuZn33). ）

Beter betrouwbare identificatie van metalen en legeringen:

De hoge gevoeligheid van de microzone XRF maakt het uitstekend geschikt voor de analyse en identificatie van legeringen, in het bijzonder kleine metaaldeeltjes, zoals fragmenten van motorslijtage.

Analyse van PCB-componenten en circuits:

Het gebruik van XRF voor de hoge gevoeligheid van sporenelementen en de diepte van signalexcitatie voor de analyse van dergelijke monsters heeft een bijzonder voordeel. PCB-platen kunnen schadelijke elementen bevatten die zijn verboden door de RoHS-richtlijn. Deze elementen kunnen betrouwbaarder worden gedetecteerd door microzone XRF, met name richtlijnen zoals RoHS vereisen dat apparaten een zeer lage detectiegrens hebben.

Metalen en schadelijke elementen in polymeren:

Polymeren worden meestal gebruikt door engineering om specifieke doeleinden te bereiken. Dit omvat het gebruik van metalen en mineralen als additieven voor technische doeleinden. Met XTrace kunnen additieven in polymeren worden gedetecteerd en de oppervlakteverspreiding worden gekenmerkt. Bijvoorbeeld de RoHS-richtlijn voor het testen van speelgoed.

Micro-zonale XRF en EDS oppervlakte verdeling analyse van PCBd

(Micro-zonale XRF (bovenste afbeelding) en EDS (onderste afbeelding) element oppervlak distributie diagram voor hetzelfde PCB monster gebied.) Beide analyses identificeren hetzelfde element met dezelfde kleur. De verschillende kleurverschillen die in de twee afbeeldingen kunnen worden waargenomen, zijn te wijten aan de diepere penetratie van röntgenstralen in het monster. Koperelementen zijn duidelijk verrijkt in diepere structurele lagen. De schaduw in de microzonale XRF-oppervlaktedistributiekaart is afkomstig van de geometrische kenmerken van de röntgenbron die neigt ten opzichte van het monsteroppervlak en van de ongelijke convectie van het monsteroppervlak. Het schaduweeffect kan worden verminderd door het monster naar de röntgenbron te kantelen. ）

Afbeeldingen en spectra van polymeren

Een standaard optische afbeelding van organische stoffen voor metaal- en schadelijkheidstests ƒ (links) en een spectrogram (rechts). Micro-zonale XRF spectrum ƒ (rood) toont de aanwezigheid van sporenelementen zoals Ni, Hg, Pb en Br. Deze elementen kunnen niet worden gedetecteerd met EDSƒ (blauw). Beide spectrogramma's werden geconstateerd onder dezelfde omstandigheden, beide voor 300 seconden bij een invoertelling van 6 kcps.

Bekende bedieningsinterface:

De XTrace-analysesoftware is geïntegreerd in de ESPRIT-software samen met de andere microanalyseapparaten van Brook, EDS, WDS en EBSD. Deze geïntegreerde software biedt gebruikersgemak

(1) Alle analyseinstrumenten worden uitgevoerd onder dezelfde interface

(2) Schakelen tussen verschillende analysetools met een klik met de muis

(3) Directe toepassing van verschillende analysemethoden op dezelfde monsterpositie zonder verplaatsing van het monster

(4) De resultaten van verschillende analysemethoden kunnen eenvoudig worden geïntegreerd

Een ander bijzonder voordeel voor XTrace-gebruikers is dat gebruikers de kwantitatieve analyseresultaten van EDS en microzone XRF kunnen combineren om betrouwbaardere kwantitatieve analyseresultaten te krijgen.

Sterke combinatie – XRF en EDS kwantitatieve methoden worden gecombineerd voor nauwkeurigere resultaten

ESPRIT gebruikt een geavanceerde Fundamental Parameter (FP) methode voor de analyse van microzonale XRF-spectra om nauwkeurige en betrouwbare kwantitatieve analyseresultaten te verkrijgen. Uiteraard kunnen kalibreringsmonsters ook worden gebruikt voor verdere optimalisaties.

De kwantitatieve resultaten van zowel microzone XRF als EDS kunnen worden gebruikt met behulp van de ESPRIT-software, waardoor de voordelen van beide analysemethoden kunnen worden ontdekt. Voor lichte elementen zijn de kwantitatieve analyseresultaten van EDS betrouwbaar; Tegelijkertijd is de detectiegrens van microzone XRF tot 10 ppm bij de analyse van middelmatige of zware elementen. Dit betekent dat de combinatie van kwantitatieve resultaten van EDS en microzone XRF met behulp van ESPRIT-software nauwkeurige resultaten krijgt die tot nu toe nog nooit waren verkregen door alle andere energiekleurspectrometers.

Flexibele analysemethoden:

Naast het gebruik van de beweging van de scannelektroscopische steekproefstand voor puntanalyse en lijnscans kan het systeem ook een enkele of meerdere XRF-oppervlakteverdelingsanalyses uitvoeren. Gegevens over de oppervlakteverspreiding worden opgeslagen in de hyperoppervlakteverspreidingsdatabase (ESPRIT HyperMap), waarin volledige spectrogramgegevens voor elk punt worden opgeslagen. Met deze database kunt u op elk gewenst moment offline analyses uitvoeren.

Puntanalyse:

Nadat u de cursor op een punt op de superoppervlakte hebt geplaatst, verschijnt het spectrum van dat punt in de spectrumbalk. Op deze manier is het gemakkelijk voor de gebruiker om snel de samenstelling van het element op de huidige locatie te bepalen.

Lijn scannen:

Kies een lijn op een superoppervlakte-distributiediagram om de distributie van elementen op die lijn te krijgen, het kan een kwalitatieve lijnscan-distributiediagram zijn of een kwantitatieve lijnscan-distributiediagram zijn.

Analyse van de keuzes:

Een selectie-analyse kan ook worden uitgevoerd op een superoppervlakte-distributiediagram, waarbij na het selecteren van een willekeurige vorm op de grafiek, zoals een rechthoekige, ovale, enz., de samenstellingsinformatie van alle punten in het gebied wordt geïntegreerd en in hetzelfde spectrum wordt weergegeven.

De analyse:

De resultaten van de analyse van de oppervlakteverspreiding zijn soms complex en moeilijk te verklaren, vooral als er meerdere elementen in het monster zijn. Het ESPRIT Automatic Phase Analysis Tool kan op dit moment gebieden identificeren met vergelijkbare componenten en deze samenvoegen tot verschillende chemische fasen in het monster.

*XTrace vereist een vooraf geïnstalleerde QUANTAX energie-dispersieve röntgenstraalspectrometer (EDS), bestaande uit XFlash® siliciumdriftdetector, SVE-signaalverwerkingseinheid en systeempc.