Röntgenfluoreszenz-Spektrometer M4 TORNADO

Das M4 TORNADO ist ein energiedispersives Röntgenfluoreszenz-Spektrometer für die ortsaufgelöste Elementanalyse der Elemente mit Ordnungszahlen ab 11 (Natrium). Das Gerät kann eine breite Probenpalette analysieren – von großen inhomogenen Proben bis hin zu kleinsten Partikeln. Das M4 TORNADO ist mit einer Feinfokus-Rh-Röntgenröhre (bis zu 50 kV, 300 μA) und einem 1,0 mm Kollimator versehen. Speziell die Messung leichter Elemente erfolgt im Vakuum (bis 20 mbar).

Das Fluoreszenzspektrum wird mit einem Silicon-Drift-Detector (SDD) gemessen. Dieser 30 mm² SD-Detektor gewährleistet eine sehr hohe Energieauflösung verbunden mit hervorragenden Zählraten, selbst bei den hohen Anregungsintensitäten.

Die zugehörige Software ermöglicht über ein grafisches Interface eine flexible und einfache Spektrenerfassung und -auswertung. Die kleine Spotgröße erlaubt eine Verteilungsanalyse, die durch den TurboSpeed-Tisch sowie „On-the-fly“-Messungen unterstützt wird. Die Datenerfassung erfolgt über HyperMap bei der für jedes Pixel das komplette Spektrum gespeichert wird. Hierdurch ergeben sich vielfältige Möglichkeiten für die nachträgliche Datenanalyse. Weitere Messmodi sind Punkt-, MultiPunkt- und Linien-Scan. Das spezielle Quantifizierungspaket M-Quant ermöglicht eine genaue standardfreie Quantifizierung für Volumenproben.

Technische Spezifikation

• Strahlungsgeschützte, große, evakuierbare Probenkammer
• Motorisierte Probenkammertür mit EasyLoad-Funktion für schnelle Probenhandhabung
• Programmierbarer schneller motorisierter TurboSpeed X-Y-Z-Tisch für die Probenpositionierung (Tischgeschwindigkeit bis zu 100 mm/s)
• Zwei Video-Mikroskope für die Darstellung von ca. 1 cm² und ca. 1 mm² Probengröße sowie die Mosaik-Funktion erlauben die Probenbetrachtung sowohl im Überblick als auch für die endgültige Positionierung, Fisheye-Kamera für die Beobachtung des Probenraums
• Anregung mit einer luftgekühlten Be-Seitfenster-Röntgenröhre (Anode: Rh)
• Optimierung der anregenden Strahlung mit bis zu 8 Primärfiltern
• HV-Generator mit max. 50 kV
• Detektion der Fluoreszenzstrahlung mit SDD
• Detektor Fläche: 30 mm²
• Energieauflösung: < 145 eV für Mn-Kα
• “On-the-fly”-Messung zur Aufnahme von Linien- oder Flächenscans

Probenanforderungen

• Probenmasse maximal 7 kg
• Probengröße maximal 270 × 240 × 120 mm³ (L × B × H)
• Grobvakuumtauglichkeit der Probe zur Analyse leichter Elemente (bis Natrium)
• Schichtdicke < 30 µm bei der Schichtdickenbestimmung

Anwendungsbeispiele:

• Messung von Elementzusammensetzung und Schichtdicke
• Einfachschichten aus Zn, Ni, Cr, Cu, Ag, Au, Sn etc.
• Messung leichter Elemente wie z. B. Na, Mg oder P
• Binäre Legierungsschichten wie SnPb, ZnNi oder NiP auf Fe
• Ternäre Legierungsschichten wie z. B. AuCdCu auf Ni
• Zweifachschichten wie Au/Ni auf Cu, Cr/Ni auf Cu, Au/Ag auf Ni, Sn/Cu auf Messing etc.
• Zweifachschichten, wobei eine Schicht eine Legierungsschicht ist (z. B. SnPb auf Ni oder Au auf PdNi auf Bronze)
• Mehrfachschichten, Metalllegierungen
• Analyse des Metallionengehaltes in Galvanikbädern
• Messung als Punkt, Multi-Punkt, Line-Scan oder Mapping