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高精尖x熒光測厚儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種高精尖X熒光測厚儀，包括工作臺、工作臺控制板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器、總控制面板，還包括X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板、照明機構(gòu)、定位機構(gòu)、門控板、計算機，所述X射線發(fā)生裝置包括光管、高壓包和準(zhǔn)直器，所述探測器包括小高壓包、主放板、多道板，探測器，電致冷，無需液氮。高效X射線發(fā)生裝置，大大提高了檢測效率和工作效率，并且控制安全易操作，自動化程度高，測厚范圍大，應(yīng)用范圍廣，可以做合金材料及重金屬微量成分分析，鍍液主鹽以及微量雜質(zhì)分析。
【專利說明】高精尖X熒光測厚儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種高精尖X熒光測厚儀。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]X熒光測厚儀利用X射線穿透被測材料時，X射線的強度的變化與材料的厚度相關(guān)的特性，從而測定材料的厚度，是一種非接觸式的動態(tài)計量儀器。它能夠測定電子器件、五金電鍍和金屬合金如貴金屬合金的質(zhì)量和過程控制進(jìn)行厚度檢測和分析，例如印制電路板的質(zhì)量和可靠性取決于板上金、鎳、銅的鍍層厚度；檢測時將印制電路板放在X熒光測厚儀的樣品臺上，通過激光定位檢測印制電路板不同位置的金屬鍍層厚度。
[0004]傳統(tǒng)的測厚儀能夠測定的元素范圍小，普通的X熒光測厚儀只能測定K(19)-U(92)的元素鍍層，鍍層測厚的可測量厚度范圍只能達(dá)到0.01 — 35ΜΠ1，元素分析精度低，隨著鍍層層數(shù)的提高，探測器采用液氮制冷，制冷溫度不易控制，需要定期更換液氮罐。探測器檢測到的鍍層厚度的誤差也在上升，探測器能量分別率較小，應(yīng)用范圍較窄，不能做合金材料及重金屬微量成分分析，鍍液主鹽以及微量雜質(zhì)分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述情況，本實用新型提供一種高精尖X熒光測厚儀，采用S1-PIN半導(dǎo)體探測器，電致冷，無需液氮，解決了液氮降溫不易控制溫度，不能循環(huán)使用的缺點；相對普通X熒光光譜儀，利用高效X射線發(fā)生裝置，對S1、S、A1、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)，大大提高了檢測效率和工作效率，并且控制安全易操作，自動化程度高，測厚范圍大，應(yīng)用范圍廣，可以做合金材料及重金屬微量成分分析，鍍液主鹽以及微量雜質(zhì)分析。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]高精尖X熒光測厚儀，包括工作臺、工作臺控制板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器、總控制面板，還包括X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板、照明機構(gòu)、定位機構(gòu)、計算機，所述X射線發(fā)生裝置包括光管、高壓包和準(zhǔn)直器，所述探測器包括小高壓包、主放板、多道板，所述X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板均與工作臺控制板電連接，所述工作臺控制板和照明機構(gòu)均與總控制面板電連接；所述X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器和定位機構(gòu)均與計算機電連接，所述計算機與工作臺控制板電連接。
[0008]所述X射線發(fā)生裝置的高壓包采用精密X射線專用變壓器，最高輸出電壓50kV，保證X射線波長連續(xù)變化的連續(xù)譜的起伏明顯性。
[0009]所述探測器采用S1-PIN半導(dǎo)體探測器，電致冷，無需液氮，新型的探測器利用半導(dǎo)體制冷技術(shù)代替了笨重的液氮罐，只有大拇指般粗細(xì)。解決了液氮降溫不易控制溫度，不能循環(huán)使用，笨重的缺點；相對普通X熒光光譜儀，利用高效X光激光管，對S1、S、Al、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)，大大提高了檢測效率和工作效率。
[0010]所述準(zhǔn)直器孔徑為Φ0.1mm，樣品直徑大于Φ0.1mm的樣品鍍層厚度均可以檢測，檢測范圍廣。
[0011 ] 探測器的原理是-X光子射到探測器后形成一定數(shù)量的電子-空穴對，電子-空穴對在電場作用下形成電脈沖，脈沖幅度與X光子的能量成正比。在一段時間內(nèi)，來自試樣的熒光X射線依次被探測器檢測，得到一系列幅度與光子能量成正比的脈沖，經(jīng)放大器放大后送到多道板(通常要1000道以上)。按脈沖幅度的大小分別統(tǒng)計脈沖數(shù)，脈沖幅度可以用X光子的能量標(biāo)度，從而得到計數(shù)率隨光子能量變化的分布曲線，能譜圖經(jīng)計算機進(jìn)行校正，然后顯示出來，其形狀與波譜類似，只是橫坐標(biāo)是光子的能量。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:采用S1-PIN半導(dǎo)體探測器，電致冷，無需液氮，解決了液氮降溫不易控制溫度，不能循環(huán)使用的缺點；相對普通X熒光光譜儀，利用高效X射線發(fā)生裝置，對S1、S、A1、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)，大大提高了檢測效率和工作效率，并且控制安全易操作，自動化程度高，測厚范圍大，應(yīng)用范圍廣，可以做合金材料及重金屬微量成分分析，鍍液主鹽以及微量雜質(zhì)分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]在圖中:1-工作臺、2-工作臺控制板、3-門控板、4-攝像頭、5-總控制面板、6_X軸伺服面板、7-Y軸伺服面板、8-Z軸伺服面板、9-照明機構(gòu)、10-定位機構(gòu)、11-計算機、31-光管、32_聞壓包、33-小聞壓包、34-主放板、35-多道板。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0016]參見圖1，高精尖X熒光測厚儀，包括工作臺、工作臺控制板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器、總控制面板，還包括X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板、照明機構(gòu)、定位機構(gòu)、門控板、計算機，所述X射線發(fā)生裝置包括光管、高壓包和準(zhǔn)直器，所述探測器包括小高壓包、主放板、多道板，所述X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板均與工作臺控制板電連接，所述工作臺控制板和照明機構(gòu)均與總控制面板電連接；所述X射線發(fā)生裝置與門控板電連接，所述門控板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器和定位機構(gòu)均與計算機電連接，所述計算機與工作臺控制板電連接。
[0017]所述X射線發(fā)生裝置與門控板電連接，當(dāng)計算機先發(fā)送指令給門控板，門控板控制箱門關(guān)閉，計算機收到門控板的箱門關(guān)閉反饋信號之后，再下發(fā)控制X射線發(fā)生裝置發(fā)生X射線的指令，保證操作人員的安全。
[0018]所述定位機構(gòu)為定位、聚焦激光管發(fā)射激光，用于確定鍍層厚度的位置，保證檢測位置的準(zhǔn)確性。
[0019]所述照明機構(gòu)為LED照明，LED照明燈的明滅可由總控制面板控制。
[0020]所述X射線發(fā)生裝置的高壓包采用精密X射線專用變壓器，最高輸出電壓50kV，保證X射線波長連續(xù)變化的連續(xù)譜的起伏明顯性。
[0021]所述探測器采用S1-PIN半導(dǎo)體探測器，電致冷，無需液氮，新型的探測器利用半導(dǎo)體制冷技術(shù)代替了笨重的液氮罐，只有大拇指般粗細(xì)。解決了液氮降溫不易控制溫度，不能循環(huán)使用，笨重的缺點；相對普通X熒光光譜儀，利用高效X光激光管，對S1、S、Al、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)，大大提高了檢測效率和工作效率。[0022]所述準(zhǔn)直器孔徑為Φ0.1mm，樣品直徑大于Φ0.1mm的樣品鍍層厚度均可以檢測，檢測范圍廣。
[0023]所述攝像頭為300萬像素CXD攝像頭，20倍光學(xué)變焦。
[0024]本實用新型可以做小點、薄鍍層測厚；鍍層成分分析，鍍液分析。本實用新型的測厚范圍:0.005—35Mm ;元素分析lppm_99.99% ;精密度(厚度大于0.5Mm時):第一層相對標(biāo)準(zhǔn)差5%以下，第二層相對標(biāo)準(zhǔn)差10%以下，第三層相對標(biāo)準(zhǔn)差15%以下。準(zhǔn)確度(厚度大于
0.5Mm時):第一層相對誤差5%以下,第二層相對誤差10%以下,第三層相對誤差15%以下。
[0025]本實用新型的應(yīng)用領(lǐng)域:五金、接插件、電氣連接器電鍍，PCB電鍍，塑料、ABSJM鋁合金電鍍；合金材料微量成分分析；黃金首飾等貴金屬分析；鍍液主鹽及微量雜質(zhì)分析。
[0026]探測器的原理是-X光子射到探測器后形成一定數(shù)量的電子-空穴對，電子-空穴對在電場作用下形成電脈沖，脈沖幅度與X光子的能量成正比。在一段時間內(nèi)，來自試樣的熒光X射線依次被探測器檢測，得到一系列幅度與光子能量成正比的脈沖，經(jīng)放大器放大后送到多道板(通常要1000道以上)。按脈沖幅度的大小分別統(tǒng)計脈沖數(shù)，脈沖幅度可以用X光子的能量標(biāo)度，從而得到計數(shù)率隨光子能量變化的分布曲線，能譜圖經(jīng)計算機進(jìn)行校正，然后顯示出來，其形狀與波譜類似，只是橫坐標(biāo)是光子的能量。
[0027]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.高精尖X熒光測厚儀，包括工作臺、工作臺控制板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器、總控制面板，其特征在于，還包括X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板、照明機構(gòu)、定位機構(gòu)、門控板、計算機，所述X射線發(fā)生裝置包括光管、高壓包和準(zhǔn)直器，所述探測器包括小高壓包、主放板、多道板，所述X軸伺服面板、Y軸伺服面板、Z軸伺服面板均與工作臺控制板電連接，所述工作臺控制板和照明機構(gòu)均與總控制面板電連接；所述X射線發(fā)生裝置與門控板電連接，所述門控板、X射線發(fā)生裝置、攝像頭、探測器和定位機構(gòu)均與計算機電連接，所述計算機與工作臺控制板電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精尖X熒光測厚儀，其特征在于，所述定位機構(gòu)為定位、聚焦激光管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精尖X熒光測厚儀，其特征在于，所述照明機構(gòu)為LED照明。
【文檔編號】G01B15/02GK203704889SQ201320846119
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】宋涵華 申請人:上海優(yōu)特化工有限公司