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STRUMENTO A RAGGI X

STRUMENTO A RAGGI X

IL NOSTRO LABORATORIO È DOTATO DI DIVERSE APPARECCHIATURE IN GRADO DI SODDISFARE SVARIATE ESIGENZE DI ANALISI CHIMICA E ANALISI METALLOGRAFICA.
PER LO STRUMENTO SELEZIONATO, ILLUSTRIAMO NEL DETTAGLIO LE CARATTERISTICHE, LE FUNZIONALITA’ E LE ANALISI EFFETTUABILI, IN COLLABORAZIONE CON Tecnologie Superficiali Srl
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Che cos’è uno strumento a raggi x e a cosa serve?

Il nostro laboratorio è dotato di uno strumento a raggi x FisherScope X-ray XUL, esso rappresenta uno dei metodi più semplici e precisi per determinare la composizione chimica di vari materiali e lo spessore dei riporti. È un metodo non distruttivo ed affidabile che richiede una minima preparazione del campione (o nessuna), è adatto per provini solidi o pulverulenti. La tecnologia è conforme ai metodi misurazione ISO 9001, ISO 3497, DIN 50 987, DIN EN ISO 2064 e GLC (quality managements system). Nel settore dei trattamenti superficiali, la tecnologia Fluorescenza a raggi X (XRF) misura lo spessore di rivestimenti e la composizione dei materiali nei processi industriali di:

  • galvanizzazione
  • anodizzazione
  • plating
  • electroplating

L’ottica e la sorgente sono posizionate nella parte inferiore dello strumento, questo ci permette di posizionare facilmente i campioni analizzare.

 

Cosa possiamo analizzare noi della Metalcoating:

  • Analisi dettagliata della composizione di leghe metalliche e rivestimenti superficiali
  • Calcolo dello spessore di depositi metallici di NiP e su richiesta di altri rivestimenti
  • Analisi qualitativa e quantitative del contenuto di metallo di campioni solidi
  • Analisi elementare composizione chimica della lega
STRUMENTO A RAGGI X FISHER
STRUMENTO-A-RAGGI-X
STRUMENTO-RAGGI-X--DETTAGLIO

Quali caratteristiche deve avere il campione da analizzare

Possiamo effettuare misure di piccoli pezzi con diverse forme, ad esempio viti, dadi o bulloni.
La misura massima del campione è 25 x 20 x 28 mm.

Quali elementi è possibile identificare

Il ns strumento copre un’ampia gamma di elementi generalmente fra numero atomico 22 (Titanio) fino a quello dell’uranio (Z=92), ad eccezioni dei gas nobili, ed è in grado di misurare concentrazioni comprese tra circa lo 0,1 e il 100 per cento.

Principio di funzionamento

La Fluorescenza a Raggi X (XRF) è una tecnica analitica consolidata, veloce ed affidabile in grado di determinare, con elevatissimo grado di accuratezza, la composizione elementare di un campione. Il campione viene introdotto all’interno della camera di misura ed eccitato con raggi X primari.

Il principio funzionale consiste inizialmente nell’ orientare una radiazio­ne X primaria contro il campione di materiale. Tale radiazione primaria è generata da un tubo per raggi X ed è concentrata da un collimatore in modo da poter selezionare con precisione le dimensioni del relativo punto di misura in funzione della misura da eseguire. L’eccitazione riguarda gli elettroni più̀ vicini al nucleo che vengono, se colpiti da radiazione con adeguata energia, espulsi dall’atomo. Interagendo con gli orbitali interni degli atomi, l’analisi non risente dello stato di ossidazione e dei legami chimici dell’elemento. Inoltre, la traspa­renza del diaframma di apertura permette di esaminare il punto di misu­ra mediante una videocamera, grazie ad una soluzione tecnica (brevet­tata) che prevede la particolare disposizione di uno specchio con foro.  La radiazione X primaria genera a sua volta sulla superficie del campio­ne la caratteristica radiazione XRF secondaria, facendo sì che ogni ele­mento emetta un’intera sequenza di impulsi energetici Viene fatta una differenziazione tra le serie K e L (in questo caso la serie M ha una scar­sa rilevanza) a seconda se la radiazione primaria ionizzi il rispettivo ato­mo nello strato K oppure L. Un contatore GM (rivelatore) provvede poi a misurare la radiazione secondaria, dopodiché il computer valuta gli impulsi spettrali così ottenuti ed elabora i risultati della misura.

Gli XRF sfruttano il principio della dispersione di energia, dove il rivelatore registra la composizione energetica (spettro) della radiazione da fluorescenza, che è caratteristica di ogni elemento. Nell’acquisizione dello spettro, i picchi di energia sono ben individuati, rendendo possibile la determinazione degli elementi costituenti il materiale in esame. Le righe di emissione Kα, Kβ, Lα, corrispondenti ai relativi livelli energetici atomici partendo dalla Shell più interna, sono dell’ordine delle decine di keV.

Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo di algoritmi software sempre piu’ sofisticati in grado di correggere gli effetti inter-elementari, si è diffusa ampiamente la calibrazione a parametri fondamentali. Questo metodo è ampiamente usato nella misura dello spessore dei rivestimenti e nella composizione dei materiali, in quanto affidabile, preciso e ripetibile per un ampio range di spessori, anche per riporti doppi o tripli.

Nello specifico:

  •  Riporti singoli di Zn, Ni,Cr, Cu, Ag, Au, Sn su basi Ferrose, rame, ottone e Zama
  •  Riporti di leghe binarie, come Sn/Pb su Rame, Zn/Ni e Ni/P su Fe.
  •  Riporti di leghe ternarie, come Au Cd Cu su Ni, Sn Pb Ag su base Rame
  •  Riporti doppi, come Au/Ni su Ottone , Au/Bronzo bianco su Ottone, Au/Pd su Ottone, Cr/Ni su Cu, , ecc.
  •  Riporti tripli : ad esempio Cr/ Ni / Cu, su base Zama. , Ru/Pd/Ni su Ottone
  •  Leghe metallurgiche composte fino a 24 costituenti
  • Analisi del numero di carati