Спектрометры-толщиномеры рентгенофлуоресцентные FISCHERSCOPE X-RAY мод. XUL220, XULM240, XAN 250, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237, XDV-µ

Назначение

Спектрометры-толщиномеры рентгенофлуоресцентные FISCHERSCOPE X-RAY моделей XUL220, XULM240, XAN 250, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237, XDV-ц (далее - спектрометры-толщиномеры) предназначены для измерений толщины покрытий, а также элементного состава и массовой доли элементов в покрытиях и объемных образцах в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений (при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений).

Описание

Принцип действия спектрометров-толщиномеров основан на энерогодисперсионном рентгенофлуоресцентном методе анализа. Химические элементы, присутствующие в анализируемом образце, излучают характеристические спектральные линии под действием высокоэнергетического излучения рентгеновской трубки. Вторичное рентгеновское излучение классифицируется по энергии излученных квантов с последующей регистрацией энергетического спектра. Специальное программное обеспечение позволяет рассчитать толщину и элементный состав покрытия.

Конструктивно спектрометры-толщиномеры выполнены в виде настольных приборов с отдельно устанавливаемым компьютером и включают в себя следующие основные составные части:

- корпус, служащий для размещения агрегатов спектрометров-толщиномеров, стабилизации аналитических условий и для защиты пользователя от излучения;

- микрофокусная рентгеновская трубка с вольфрамовым анодом и бериллиевым окном для генерирования первичного излучения;

- источник питания для обеспечения всех частей спектрометров-толщиномеров электроэнергией с определенными характеристиками;

- видеокамера для визуального наведения измерителя на определяемую область;

- детектор для регистрации вторичного спектра, излучаемого образцом;

- измерительная камера с платформой для размещения исследуемого образца;

- диафрагма (коллиматор) для ограничения пучка первичного рентгеновского излучения;

- первичные фильтры для оптимизации спектрального состава первичного рентгеновского излучения в расчете на конкретный образец и блокировки нежелательных компонентов спектра флуоресценции.

Спектрометры-толщиномеры выпускаются в следующих моделях XUL220, XULM240, XAN 250, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237, XDV-ц, которые отличаются конструкцией измерительной платформы, направлением первичного рентгеновского излучения, типом детектора. У моделей XUL220, XULM240, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237, XDV-ц первичное рентгеновское излучение поступает на исследуемый образец сверху, у моделей XUL220, XULM240, XAN 250 - снизу. Модели XAN 250, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XULM240 имеют измерительную платформу с ручным управлением; модели XDL 240 и XDLM 237 - автоматизированную измерительную платформу. Модель XDV-ц оснащена программируемым измерительным столиком с удлиняемым держателем для образцов. Модели спектрометров-толщиномеров XUL220, XULM240, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237 оснащены пропорциональным счетчиком, модели XAN 250, XDV-ц - кремниевым дрейфовым детектором, который обладает более высоким разрешением, что позволяет увеличить количество анализируемых прибором элементов. Модель XDV-ц также оснащена

улучшенной поликапиллярной рентгеновской оптикой, позволяющей фокусировать рентгеновские лучи на сверхмалых исследуемых поверхностях. Поликапиллярная оптика используется вместо магазина коллиматоров и позволяет регулировать площадь измерения, доводя ее до диаметра 20 мкм.

Общий вид спектрометров-толщиномеров с обозначением места нанесения знака поверки представлен на рисунках 1 - 6.

Пломбирование не предусмотрено.

Рисунок 1 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY модели XULM240

Рисунок 2 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY модели XUL220

Место нанесения маркировки

Место нанесения знака поверки

Рисунок 3 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY модели XDLM 237

Рисунок 4 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY модели XAN 250

Место нанесения маркировки

Место нанесения знака поверки

Рисунок 5 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY моделей XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240

Рисунок 6 - Общий вид Спектрометров-толщиномеров рентгенофлуоресцентных

FISCHERSCOPE X-RAY модели XDV-ц

Программное обеспечение

Управление спектрометрами-толщиномерами и обработка результатов измерений проводится с помощью специального программного обеспечения WinFTM, установленного на персональный компьютер. Программное обеспечение (ПО) также служит для настройки спектрометров-толщиномеров, проведения измерений, включая визуальный анализ экспериментальных данных, анализа и обработки полученных данных. Измеренные значения сохраняются в памяти персонального компьютера и отображаются на мониторе.

С помощью программного обеспечения WinFTM можно создавать шаблоны для печати протоколов измерений и экспортировать результаты измерений в другие приложения.

ПО состоит из двух функциональных частей:

- часть, описывающая образец, используется для выполнения измерений на образцах;

- часть, описывающая набор калибровочных эталонов, используется для калибровки и периодического контроля спектрометров-толщиномеров.

Программное обеспечение размещается в энергонезависимой памяти персонального компьютера. Функциональность различных версий и дополнительных модулей программы WinFTM разблокируется разными аппаратными ключами, или FISIM (Fischer Software Identification Module). FISIM — это заглушка, вставляемая в порт USB компьютера перед запуском программы WinFTM.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.

Программное обеспечение (ПО) имеет следующие идентификационные данные.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Продолжение таблицы 3

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным методом и на заднюю панель корпуса спектрометров-толщиномеров методом наклеивания.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу МП 086.Д4-18 «ГСИ. Спектрометры-толщиномеры рентгенофлуоресцентные FISCHERSCOPE X-RAY моделей XUL220, XULM240, XAN 250, XDL 210, XDL 220, XDL 230, XDL 240, XDLM 237, XDV-ц. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 29 октября 2018 г.

Основные средства поверки:

- стандартные образцы поверхностной плотности и толщины никелевого покрытия на дюралюминии (набор СО УНИИМ ППТ-1-Н) ГСО 11092-2018/ГСО 11105-2018 (поверхностная плотность покрытия от 4,0 до 1000,0 г/м2, толщина покрытия от 0,50 до 112,4 мкм, относительная погрешности аттестованного значения ±2,5  % при доверительной

вероятности 0,95);

- стандартные образцы состава, поверхностной плотности, толщины олово-висмутового покрытия на меди (СО УНИИМ ППТМ-ОВ/М-1, СО УНИИМ ППТМ-ОВ/М-2, СО УНИИМ ППТМ-ОВ/М-3, СО УНИИМ ППТМ-ОВ/М-4) ГСО 11156-2018/ГСО11159-2018 (толщина покрытия от 2,0 до 20,0 мкм, относительная погрешности аттестованного значения ±2,5 % при доверительной вероятности 0,95);

- стандартные образцы состава золота лигатурного ГСО 8756-2006/ГСО 8758-2006/ ГСО 8760-2006/ГСО 8763-2006.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на корпус спектрометров-толщиномеров (место нанесения указано на рисунках 1 - 6).

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.735.0-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в жидких и твердых веществах и материалах. Основные положения

Р 50.2.006-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений толщины покрытий в диапазоне от 1 до 20000 мкм

Приказ Росстандарта № 2089 от 28.09.2018 г. Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений поверхностной плотности и массовой доли элементов в покрытиях

Техническая документация «HELMUT FISCHER GMBH», Германия