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X 射线荧光 (XRF) 厚度测量基于 X 射线荧光原理，即用 X 射线照射样品，使样品中的原子发射出具有特定能量特征的二次 X 射线。通过检测和分析这些二次 X 射线，可以确定样品的元素组成和厚度。发射的 X 射线的强度与涂层或层的厚度成正比，因此可以进行精确测量。

要点说明：

1. 原子的激发:

   • 当样品暴露在由 X 射线管产生的初级 X 射线下时，这些 X 射线的能量足以将样品中原子的内壳电子（如来自 K 或 L 壳的电子）射出。
   • 这就在内壳中产生了电子空位，然后由来自高能壳的电子填补。在这一转变过程中，能量以二次 X 射线的形式释放出来，即 X 射线荧光。

2. 特定元素的 X 射线发射:

   • 发射的二次 X 射线的能量是其产生的特定元素的特征。每种元素都有一组独特的能级，从而产生独特的 X 射线荧光光谱。
   • 通过检测这些次级 X 射线的能量，XRF 仪器可以识别样品中的元素。

3. 强度与厚度的关系:

   • 发射的 X 射线荧光强度与样品中元素的含量直接相关。在厚度测量中，该强度与涂层或镀层的厚度成正比。
   • 随着涂层厚度的增加，发射的 X 射线的强度会增加到一定程度，之后可能会由于饱和效应而趋于平稳。

4. 检测和分析:

   • XRF 仪器使用硅漂移探测器（SDD）或比例计数器等探测器检测二次 X 射线的能量和强度。
   • 检测到的信号由仪器软件进行处理，然后根据已知的 X 射线强度和厚度之间的关系计算出元素成分和厚度。

5. 校准和精度:

   • 为确保精确测量厚度，必须使用已知厚度和成分的标准校准 XRF 仪器。
   • 校准曲线是通过测量这些标准的 X 射线荧光强度创建的，这样仪器就能将未知样品的强度与厚度联系起来。

6. XRF 厚度测量的应用:

   • XRF 厚度测量广泛应用于电子、汽车和航空航天等行业的质量控制和保证。
   • 它尤其适用于测量各种基材上金、银或镍等涂层的厚度，确保涂层符合规定的标准。

了解了这些原理，我们就能理解 XRF 技术是如何为测量各种材料的涂层和镀层厚度提供一种无损、准确和高效的方法。

汇总表：

关键方面	描述
激发原子	初级 X 射线会射出内壳电子，产生由高能电子填充的空位，从而发射次级 X 射线。
元素特定发射	发射的 X 射线具有独特的能级，可识别样品中的元素。
强度和厚度	X 射线强度与涂层厚度成正比，可进行精确测量。
检测和分析	探测器（如 SDD）测量 X 射线能量和强度，并通过软件进行处理。
校准和精度	使用已知标准进行校准，确保厚度测量准确无误。
应用	用于电子、汽车和航空航天领域的涂层质量控制。

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