Fluorescence des rayons X, analyse XRF

Fluorescence des rayons X, analyse XRFLa fluorescence des rayons X (XRF) est une technique non destructrice qui sert à quantifier la composition élémentaire des échantillons solides et liquides. On utilise les rayons X pour exciter les atomes qui sont dans l'échantillon, ce qui leur fait émettre des rayons X à énergie caractéristique de chaque élément présent. L'intensité et l'énergie de ces rayons X sont ensuite mesurées.

XRF est capable de détecter des éléments dans des concentrations de Be-U allant de ppm (parties par million) à 100 %. Comme on se sert de rayons X pour exciter l'échantillon, il est possible d'analyser des profondeurs d'une taille atteignant 10µm. Grâce à l'utilisation d’une norme de référence appropriée, l'analyse XRF peut quantifier avec exactitude la composition élémentaire d’échantillons à la fois solides et liquide.

Il existe deux systèmes XRF, un système à dispersion de longueur d'onde (WDXRF) et un système à dispersion d'énergie (EDXRF). La différence est la manière dont les rayons X sont détectés. Les instruments ont une très bonne résolution d'énergie, ce qui entraîne moins de chevauchements de spectre et des intensités d'arrière-plan améliorées. Les instruments EDXRF ont un rendement de signal plus élevé, ce qui peut abréger les temps d'analyse. Le fait d'avoir un rendement de signal plus élevé fait des systèmes EDXRF des systèmes qui conviennent à l’analyse des petits emplacements ou à l'analyse par cartographie.

  • Mesurer l'épaisseur des couches métalliques jusqu'à une profondeur en µm
  • Cartographie pour un wafer entier (jusqu'à 300 mm) de l'épaisseur des couches, avec une grande précision et une grande exactitude
  • Identification élémentaire des solides inconnus, des liquides inconnus et des poudres inconnues
  • Identification des alliages métalliques

Signal détecté : rayons X

Éléments détectés : Be-U (WDXRF); Al-U (EDXRF)

Seuils de détection : 10 ppm (partie par million)

Imagerie/cartographie : Oui

Résolution en profondeur/taille de la sonde : 500µm (WDXRF); 75µm (EDXRF)

  • Sans effets destructeurs
    • Analyse de wafers (substrats) entiers (jusqu'à 300 mm) ainsi que de morceaux de wafers et de petits échantillons
    • Cartographie de wafers entiers
  • Pas d'exigences (ou exigences minimes) de préparation des échantillons
  • Peut analyser de petites zones, jusqu'à 100-150µm
  • Peut analyser des solides et aussi des liquides
  • Profondeur d'échantillonnage atteignant 10µm
  • Ne peut détecter d'éléments plus légers que l'aluminium en utilisant le système EDXRF à petite tache lumineuse
  • Pour une grande exactitude, exige une référence similaire à l'échantillon test
  • Absence de capacité de profilage en profondeur
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