毛細管鍍層測厚儀的核心優(yōu)勢在于利用微聚焦X射線與毛細管X射線光學系統(tǒng),實現(xiàn)對微小區(qū)域(可小至20μm)的高精度、非破壞性測量,尤其適用于復雜曲面、細小部件或高價值飾品的鍍層質量控制。
毛細管鍍層測厚儀的精準測量能力源于多個部件的協(xié)同運作。

1、微焦點X射線源
采用微焦點X射線管,焦點尺寸可小至幾微米,發(fā)射高能X射線(如Rh靶,20-50kV)。其特點:
高亮度與高準直性:確保X射線束高度集中,為后續(xù)聚焦奠定基礎;
穩(wěn)定輸出:電壓與電流可調,適應不同元素與基材的激發(fā)需求;
長壽命:保障設備持續(xù)穩(wěn)定運行。
2、毛細管X射線光學系統(tǒng)
這是儀器的核心技術。由全反射玻璃毛細管(如聚束型或錐形毛細管)構成,利用X射線在玻璃內壁的全反射原理,將發(fā)散的X射線束高效聚焦成微米級細光斑(直徑20-100μm)。其特點:
高效聚光:顯著提升照射區(qū)域的X射線強度,增強信號;
空間分辨率高:可精準定位微小鍍層區(qū)域,避免邊緣效應;
無像差設計:保證光斑形狀規(guī)則,測量結果準確。
3、探測器系統(tǒng)
采用高分辨率硅漂移探測器(SDD),用于接收樣品受激后產生的特征X射線熒光。其特點:
高能量分辨率:能清晰分辨金(AuLα)、銀(AgKα)等相近能量的譜線;
高計數(shù)率:快速采集信號,縮短測量時間;
低溫冷卻:通常采用Peltier制冷,降低噪聲,提升信噪比。
4、三維電動樣品臺
配備XYZ三軸精密步進電機或伺服電機驅動平臺,移動精度可達1μm。功能包括:
精確定位:將待測點精準移至X射線焦點;
自動尋邊:通過預掃描確定鍍層邊界;
多點測量:編程實現(xiàn)陣列式自動測量,生成厚度分布圖。
5、成像與對焦系統(tǒng)
高清CCD攝像頭:提供樣品表面實時彩色圖像,放大倍數(shù)可達200倍以上;
同軸照明:環(huán)形LED光源,確保視野明亮均勻;
自動對焦:通過圖像對比度或激光輔助,確保樣品表面處于最佳焦平面,保證X射線激發(fā)效率。