تعمیر دستگاه XRF پرتابل و رومیزی برند NITON
نوشته شده در4 سال قبل
امتیاز دهید0
مقدمه
در سال ۱۸۹۵ پرتو ایکس توسط فیزیکدان آلمانی ویلهلم رونتگن کشف شد و به دلیل ناشناخته بودن ماهیت آن، پرتو ایکس نامیده شد. این ذارت با قرار داده شدن در میدان‌های مغناطیس و الکتریکی به هیچ وجه منحرف نمی‌شوند و قدرت نفوذ بسیار زیادی دارند و تقریباً از هر چیزی به جز استخوان و اوربیتال(d) می‌گذرند. اولین عکس پرتو ایکس از دست همسر رونتگن گرفته شد که انگشتر او به خوبی در عکس مشخص است. (تصویر زیر). این گمان که پرتوهای ایکس، امواج الکترومغناطیس با طول موج بسیار کوتاه هستند، به کمک یک آزمایش پراش دوگانه که در سال ۱۹۰۶ توسط سی.گ. بارکلا انجام گرفت، تأیید شد. اثبات قطعی ماهیت موجی پرتو ایکس در سال ۱۹۱۲ به وسیله فون لاوه ارائه شد، وی اولین جایزه فیزیک نوبل را در سال ۱۹۰۱ از آن خود کرد.
تاریخچه
در اوایل سال ۲۰۰۳، پارلمان اروپا قوانینی برای محدود کردن مقادیر عناصر خطرناک به کار رفته در مواد الکترونیکی و قطعات الکتریکی و قطعات الکتریکی تهیه کرد. این قانون، با عنوان رهنمود RoHS یا محدودیت مواد خطرناک (Restriction of hazardous substances) از تاریخ ۱ ژانویه ۲۰۰۶ اجرا شد. در آن زمان، محصولاتی که وارد کشورهای اتحادیه اروپا می شدند، به مستندات دقیق پیروی از قانون احتیاج داشتند و مسئولیت آن بر عهده عضو ایالت ها بود. مواد محدوده شده و حداکثر میزان محاز آنها به شرح زیر است:
Cadmium(Cd) < 100 ppm or 0.01%
Mercury(Hg) < 1000 ppm or 0.1%
Lead(Pb) < 1000 ppm or 0.1%
Hexavalent Chromium(Cr(VI)) < 1000 ppm or 0.1%
Polybrominated Biphenyls < 1000 ppm or 0.1%
Polybrominated Diphenyls < 1000 ppm or 0.1%
برای اطمینان از انطباق محصول در ساخت؛ تامین کنندگان، سازندگان، مونتاژ کنندگان و حتی بازیافت کننده ها باید آزمایش تایید را روی اجزا انجام دهند. بنابرقروناین، کارهای زیادی برای ساخت پروتکل های RoHS QA/QC جدید و توسعه برنامه های تجزیه و تحلیل انجام می شود. جایی که سرعت، دقت و مقرون به صرفه بودن بسیار مهم است.
دستگاه XRF چیست؟
XRF مخفف x-ray fluorescence می باشد و با استفاده از پرتوهای ایکس کار می کند. هدف استفاده از این دستگاه اندازه گیری طول موج و شدت پرتو X ثانویه از عناصر موجود در نمونه می باشد. خروجی دستگاه XRF، نمودار شدت پرتو ثانویه بر حسب انرژی می باشد ککه انرژی هر پیک نشان دهنده مشخصات هر عنصر و شدت هر پیک نشان دهنده میزان غلظت هر عنصر است.
شرکت NITON تولید کننده دستگاه های XRF
شرکت Thermo NITON analyzers LLC ابزار اندازه گیری مختلفی را تولید می کند. این شرکت آنالایزرهای گاز، محصولات تست تشخیصی، سانتریفیوژ، ژنراتور نوترون و تجهیزات جداسازی و ترکیب (extrusion & Compounding) را ارائه می کند. آنالایزرهای thermo niton در سراسر جهان به مشتریان عرضه می شود و کشور مبدا برند آن آمریکا می باشد.
دستگاه XRF نیتون، ابزاری ایداه آل برای بررسی مواد خطرناک (RoHS)
XLt 797 تجزیه و تحلیل کمی سریع کادمیوم، سرب، جیوه، کروم کل و برم کل و همچنین عناصر افزودنی را در مدت زمان ۳۰ ثانیه فراهم می کند. آنالیز سریع و غیرمخرب xlt، داده های لازم برای تصمیم گیری سریع را فراهم می کند. PCB ها، قطعات صفحه(برد)، بدنه های پلاستیکی، کابل ها، اتصال دهنده های آبکاری شده و غیره می توانند با این دستگاه آزمایش شوند.
غربالگری RoHS با استفاده از NITON XLt 797، باعث کاهش تاخیر در تولید تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی می شود؛ در حالی که نتایج سریع و طبیعت غیرمخرب این آزمایش اجازه می دهد از حجم زیادی از مواد نمونه گیری انجام شود. XLt 797 مزایای زیادی دارد که به شرح زیر است:
- استفاده بسیار آسان حتی توسط پرسنل غیر فنی
- آماده سازی نمونه اندک لازم نیست
- آزمایش غیر مخرب با نتایج فوری
- مجموعه نرم افزار قدرتمند ©NDT مدیریت داده ها
اساس کار دستگاه XRF
در دستگاه فلوئورسانس اشعه ایکس XRF، نمونه آنالیز به صورت جامد یا مایع در معرض اشعه پر قدرت X (اشعه ایکس اولیه) قرار می گیرد. همانطور که می دانیم بیشتر اتم ها چندین لایه اوربیتال االکترونی لایه (K،L،M و …) دارند. در دستگاه XRF هنگامی که پرتویی با انرژی بالا (طول موج کم) مانند اشعه X به اتم ها تابیده می شود انتقال الکترون از لایه های درونی تر به لایه های بالاتر صورت می گیرد. این انتقال الکترون به لایه های بالاتر باعث به وجود آمدن یک حفره خالی در لایه درونی اتم می شود و یک حالت ناپایدار ایجاد می گردد. در نتیجه ناپایداری اتم، یک الکترون از میان لایه ها ی خارجی تر به درون این حفره منتقل می شود. انتقال الکترون به درون حفره در لایه پایین تر با آزاد شدن انرژی همراه می باشد. این انرژی به صورت نور آزاد شده و مقدار آن برابر با اختلاف انرژی بین دو لایه ای می باشد که الکترون روی آنها جابجا می شود. این پرتو همان تابش فلورسانس اتم می باشد که اصطلاحاً اشعه ایکس ثانویه نامیده می شود و انرژی کمتر از پرتو X اولیه دارد.
اساس کار دستگاه XRF اندازه گیری انرژی و شدت این پرتو X ثانویه می باشد. اندازه گیری پرتو X ثانویه به دو روش WDS و EDS انجام می گیرد. در روش EDS هنگامی که پرتو X ثانویه از نمونه منتشر می شود، شدت و انرژی آن مستقیماً توسط دتکتور اندازه گیری می شود. اما در روش WDX ابتدا پرتو توسط یک کلیماتور (Collimator) به صورت موازی درآمده و سپس با برخورد به یک بلور آنالیز کننده (معمولا فلورید سدیمNaF ) همانند آنچه در دستگاه XRD اتفاق می افتد بازتابش یافته و توسط دتکتور اندازه گیری می شود.
انواع مختلف کولیماتور Collimator
ویژگی های دستگاه XRF NITON XLt 797
- برانگیختگی لوله ایکس ری با عمللکرد بالا
- استحکام بالا با بدنه کاملا محکم و قالب بندی شده
- عملکرد بی نظیر الکترونیک با سرعت بالا
- صفحه نمایش لمسی یکپارچه با رابط کاربری پیشرفته
مشخصات و دستگاه XRF NITON XLt 797
| Weight |
۱٫۴ kg (3.0 lbs.) |
| Dimensions |
۲۴۸ x 273 x 95 mm
(۹٫۵ x 10.5 x 3.75 in.)
|
| Excitation Source |
Miniature x-ray tube
۴۰kV/50μA maximum
|
| Detector |
High performance Si-PiN |
| System Electronics |
Hitachi SH-4 CPU
ASICS high-speed DSP
۴۰۹۶ channel MCA
|
| Batteries |
۲ Rechargeable Li-ion batteries
۶-۸ hrs each, 2hr. recharge
|
| Display |
¼ Backlit VGA touchscreen LCD |
| Testing Modes |
Plastics (cables & packaging)
Alloy (solders & components)
|
| Analysis Range |
Plastics: Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, As, Se, Br, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi
Alloys: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, Re, Pb, Bi, Pd, Ag, Sn, Sb
|
| Data Storage |
Internal – 3000 readings + spectra |
| Standard Accessories |
Testing stand (for benchtop use)
۱۰۰ sample cups
Shielded belt holster
Shielded waterproof carrying case
۱۱۰/۱۲۰ VAC charger/adapter
RS-232 PC data transfer cable
Integrated barcode reader
NDT PC software utilities
|
| Data Entry |
Three methods for user data entry:
Virtual touchscreen keyboard;
User programmable pull down lists;
Integrated barcode reader
|
| Data Transfer |
RS-232 serial cable or optional Bluetooth™ wireless connection
NITON NDT PC software utility easily exports data for use in common PC applications
|
معرفی منوی دستگاه XRF شرکت Thermo Niton مدل XLt 797
منوی دستگاه مشابه عکس زیر می باشد که از قسمت های مختلفی مانند test، mode، utilities، data و common setup تشکیل شده است. عملکرد هر کدام از گزینه های منو در ادامه به طور خلاصه شرح داده می شود.
MODE
با انتخاب این گزینه می توانید دسته بندی موادی که می خواهید تست کنید را انتخاب کنید. مثلا اگر ماده شما آلیاژ است، Alloy را انتخاب کنید، اگر نرکیب سربی است Pb و … .
TEST
با انتخاب این گزینه می توانید از ماده مورد نظرتان که در قسمت قبل دسته بندی آن را انتخاب کردید تست بگیرید.
Utilities
با انتخاب این گزینه می توانید به بخش کالیبراسیون دسترسی داشته باشید. کالیبراسیون به دو صورت می تواند انجام شود که در ادامه توضح داده خواهد شد.
Data
داده های شما در این قسمت ذخیره می شود و می توانید به آن ها دسترسی داشته باشید.
Common setup
تنظیمات دستگاه از این طریق قابل تغییر و مشاهده هستند.
کالیبراسیون دستگاه XRF شرکت Thermo Niton مدل XLt 797
کالیبراسیون دتکتور
ابتدا گزینه Utilities از منوی اصلی را فشار دهید تا وارد صفحه جدیدی شود. در صفحه ظاهر شده، Calibrate را انتخاب کنید و در صفحه ظاهر شده جدید Calibrate Detector نمونه استاندارد را در مقابل دستگاه قرار دهید تا کالیبراسیون به اتمام برسد. در نهایت یک نمودار و درصد هر کدام از مواد روی صفحه نمایان می شود.
کالیبراسیون صفحه نمایش لمسی
ابتدا گزینه Utilities از منوی اصلی را فشار دهید تا وارد صفحه جدیدی شود. در صفحه ظاهر شده، Calibrate را انتخاب کنید و در صفحه ظاهر شده جدید Calibrate Touch Screen را انتخاب کنید. علامت های روی صفحه ظاهر می شود، وسط هر کدام از علامت های نشان داده شده را به ترتیب لمس کنید تا صفحه نمایش کالیبره شود.
