Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия - определение толщины слоя

Принцип

Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) подходит для бесконтактного и неразрушающего измерения толщины тонких слоев, а также для определения их химического состава. Для этого типа измерений источник рентгеновского излучения и детектор располагаются на одной стороне образца. Когда слой на подложке подвергается воздействию рентгеновских лучей, излучение проникает в слой, если он достаточно тонкий, в определенной степени, в зависимости от толщины, и в свою очередь вызывает характерное флуоресцентное излучение в материале подложки. На пути к детектору это флуоресцентное излучение будет ослаблено поглощением в слое. Толщина слоя может быть определена на основе интенсивности ослабления флуоресцентного излучения материала подложки.

Задание

1. Откалибруйте полупроводниковый детектор энергии.
2. Измерьте спектр флуоресценции железной подложки с различным количеством n кусочков алюминиевой фольги одинаковой толщины, помещенных на подложку (в том числе n = 0). Определите интенсивность линии флуоресценции Fe-Kα.
3. Постройте график интенсивности линии флуоресценции Fe-Kα в зависимости от числа кусочков алюминиевой фольги, помещенных на подложку, линейным и полулогарифмическим способом.
4. Определите интенсивность линии флуоресценции Fe-Kα для различного количества кусочков алюминиевой фольги, закрепленных перед выходом из трубки детектора энергии.
5. Рассчитайте толщину алюминиевой фольги.
6. Выполните задания 2-4 для медной фольги на молибденовой или цинковой подложке.

Что вы можете узнать о

• Бремсстралунг
• характеристическое рентгеновское излучение
• флуоресцентный выход
• эффект Оже
• когерентное и некогерентное рассеяние фотонов
• закон поглощения
• массовый коэффициент ослабления
• толщина насыщения
• матричные эффекты
• полупроводник
• детекторы энергии
• многоканальные анализаторы