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高精尖x熒光測厚儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)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(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、門控板、計算機(jī)，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(qiáng)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(shí)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(diǎn)；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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)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(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、計算機(jī)，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(jī)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(jī)構(gòu)均與計算機(jī)電連接，所述計算機(jī)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(diǎn)；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(jī)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(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)；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(shí)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(jī)構(gòu)、10-定位機(jī)構(gòu)、11-計算機(jī)、31-光管、32_聞壓包、33-小聞壓包、34-主放板、35-多道板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型實(shí)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(shí)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(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、門控板、計算機(jī)，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(jī)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(jī)構(gòu)均與計算機(jī)電連接，所述計算機(jī)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(jī)先發(fā)送指令給門控板，門控板控制箱門關(guān)閉，計算機(jī)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(jī)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(jī)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(diǎn)；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(shí)用新型可以做小點(diǎn)、薄鍍層測厚；鍍層成分分析，鍍液分析。本實(shí)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(shí)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(jī)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(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)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(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)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(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、門控板、計算機(jī)，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(jī)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(jī)構(gòu)均與計算機(jī)電連接，所述計算機(jī)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(jī)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(jī)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