X射线荧光膜厚仪是一种利用X射线荧光原理测量材料表面镀层厚度的仪器。其工作原理可以分为以下几个步骤。
首先,当X射线源发出的X射线照射到材料表面时,X射线与材料中的原子发生相互作用,使原子内层电子受到激发,从低能级跃迁到高能级。此时,原子处于不稳定状态,为了回到稳定状态,原子会释放出特征X射线,即荧光X射线。荧光X射线的能量或波长与薄膜中的元素相对应,因此通过测量荧光X射线的能量或波长,可以确定薄膜中元素的种类和含量。
其次,荧光X射线被探测器接收后,会被转换为电信号。探测器通常采用能量分辨率较高的半导体探测器或气体电离探测器,能够根据荧光X射线的能量或波长对其进行识别和测量。探测器输出的电信号经过前置放大器放大后,再由专用测厚仪操作系统进行数字化处理。
最后,通过专用的软件系统对数字化处理后的数据进行处理和分析,计算出薄膜的厚度和元素成分等信息。在软件系统中,通常采用算法和校准标定技术对测量数据进行修正和补偿,以提高测量准确性和重复性。
总之,X射线荧光膜厚仪的测量原理是基于X射线与物质的相互作用,通过测量荧光X射线的能量或波长来确定薄膜中元素的种类和含量,并计算出薄膜的厚度。该仪器具有非破坏性、快速、准确和多元素同时分析等优点,可以广泛应用于各种材料的薄膜厚度测量。