ROHSXRF 분석기는 X선 형광 스펙트럼 기술 (XRF) 을 기반으로 샘플 중 원소의 특징인 X선 형광을 자극하여 손상 없이 신속하게 검사하며, 그 핵심 원리와 핵심 기술은 다음과 같다.

1. 자극과 형광발사메커니즘

초급 엑스선 자극

기기에 내장된 X선관 (예: Rh 표적) 은 고에너지 초급 X선을 만들어 시료 표면을 관통한 후 원자 내층 전자와 상호작용한다.X선 에너지가 전자 결합 에너지를 초과하면 내부 전자 (예: K 층) 가 쳐져 빈 구멍을 형성하고 원자는 자극 상태로 들어간다.

특징 형광 발사

자극상태의 원자가 불안정하고 외층전자 (예를 들면 L층) 가 약진하여 공혈을 메우고 에너지차를 방출하여 특징적인 X선형광을 형성한다.예를 들어 납(Pb)의 Kα 형광에너지는 74.97keV, 카드뮴(Cd)은 23.17keV로 서로 다른 원소의 형광에너지가 성질이 있어'원소지문'을 구성한다.

2. 형광 신호 검측과 분석

에너지 분산(EDXRF) 감지

실리콘 드리프트 탐지기(SDD)로 형광 에너지를 직접 측정하고, 다중 채널 분석기(MCA)를 통해 신호를 분광도로 변환한다.가로축은 에너지 (keV), 세로축은 계수율, 피크 위치는 원소 종류에 대응하며 피크 면적은 함량과 상관이 있다.

파장 분산(WDXRF) 감지

크리스털 분광기를 통해 파장에 따라 형광을 분리하고, 탐측기는 점별로 스캔하여 스펙트럼을 얻는다.WDXRF는 해상도가 더 높지만 기계적으로 부품을 돌려야 하기 때문에 분석 속도가 느리다.

3. 정량분석기술

기본 매개변수(FPM)

이론 모델을 바탕으로 형광 강도를 계산하고 샘플 기체 효과(예를 들어 흡수-증강 효과) 수정 결과를 결합하여 복잡한 기체 샘플에 적용한다.

경험계수법

표준 샘플을 사용하여 교정 곡선을 만들고 회귀 분석을 통해 원소 함량을 결정합니다.예를 들어, 회로 기판의 납 함량을 측정할 때는 에폭시 수지와 같은 샘플 기체와 일치하는 샘플을 선택해야 합니다.

샘플링 없는 분석 기술

기기 제조업체는 표준 샘플 데이터를 미리 저장하고, 사용자는 샘플을 참고하여 기기의 표류를 교정함으로써 신속한 선별 검사를 실현한다.그러나 이 방법은 염소, 브롬과 같은 가벼운 원소에 대한 정확성에 한계가 있습니다.

4. 기술 우위와 응용 장면

핵심 이점

무손실 검사: 샘플을 파괴할 필요가 없으며 완제품 검사에 적용됩니다.

빠른 분석: 단 몇 초에서 몇 분 만에 테스트할 수 있습니다.

다원소 동기화: RoHS 명령으로 한정된 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, 폴리브롬페닐에테르 등 원소를 동시에 검사할 수 있다.

일반적인 어플리케이션

전자 제조: 회로 기판, 커넥터에서 유해 물질을 감지합니다.

장난감 산업: 어린이 장난감의 중금속 (예: 안티몬, 비소) 을 선별합니다.

환경 모니터링: 토양, 수체 중의 중금속 오염을 분석한다.

5. 한계성 및 개선 방향

테스트 제한 및 베이스 간섭

염소, 브롬과 같은 가벼운 원소는 검사 제한이 높기 때문에 진공 모드 또는 헬륨 가스 청소를 사용하여 공기 흡수를 줄여야합니다.복잡한 기체 샘플은 레이저 부식 (LA-ICP-MS) 과 결합하여 정확성을 높여야 한다.

6가 크롬 검출 과제

XRF는 크롬의 가격을 구분할 수 없어 화학적정이나 X선 흡수근변구조(XANES) 기술로 보충 분석해야 한다.

ROHSXRF 분석기는 원소 특징 형광을 정확하게 자극하고 측정함으로써 환경 보호 규정 준수 검사에 효율적이고 신뢰할 수 있는 기술 수단을 제공하며 전자 산업의 녹색 전환의 핵심 도구이다.