X射線熒光光譜（XRF）分析儀有多種配置可供選擇：探測器類型、光學(xué)系統(tǒng)類型、自動化配置，甚至是臺式或手持式分析儀。在本文中，我們將探討使用XRF測量電子元件鍍層所存在的挑戰(zhàn)，并討論在生產(chǎn)環(huán)境中實現(xiàn)可靠和快速測量的最佳配置。

外形因素：手持式還是臺式XRF分析儀？

今天，手持式和臺式分析儀均可在幾乎所有類型的基材上測量0.001-50μm（0.05-2000 微英寸）的金屬鍍層厚度。兩種配置該選擇哪一個更取決于實用性，而不是性能。如果您測量的是非常大的部件，有相對大的鍍層面積，肉眼很容易看到（并且可以用手輕松地將分析儀抵近到位），那么手持式分析儀是最合適的。

然而，許多電子元件完全不是這樣。這些電子元件非常微小，需要通過顯微鏡和照相機(jī)裝置定位，并使用精密載物臺和專用光學(xué)器件，來確保準(zhǔn)確地分析正確的特定測點(diǎn)。對于電子元件來說，臺式分析儀幾乎總是人們選擇的類型。

決定因素：元件的尺寸和被測特定測點(diǎn)的尺寸。您能把您的元件帶到實驗室嗎？如果不能的話，那么您需要一臺手持式分析儀。您需要測量小于1mm的面積嗎？如果是的話，那么您需要一臺臺式分析儀。

光圈類型：準(zhǔn)直器還是毛細(xì)管光學(xué)機(jī)構(gòu)？

分析儀的光圈將產(chǎn)生的x射線引導(dǎo)并聚焦到樣品表面。產(chǎn)生的光斑必須小于您需要測量的零件，您選擇的光學(xué)器件將由您的零件尺寸決定。

XRF分析儀通常配有兩種類型光圈中的一種：準(zhǔn)直器或毛細(xì)管光學(xué)機(jī)構(gòu)。準(zhǔn)直器是一個有孔的金屬塊，一部分X射線信號通過孔到達(dá)樣品。對于測量100μm和更大的零件，這是一個不錯的選擇。毛細(xì)管光學(xué)機(jī)構(gòu)使用特殊的玻璃毛細(xì)管收集幾乎所有的X射線信號，并將其聚焦到一個非常小的點(diǎn)。這使您能夠測量小于50 μm的零件。與準(zhǔn)直器配置相比，由于使用了更高比例的X射線，因此這項技術(shù)對較薄的鍍層也有更好的精度。

決定因素：光斑大小。對于小于50μm的零件，您需要毛細(xì)管光學(xué)機(jī)構(gòu)，若大于此尺寸，準(zhǔn)直器配置可能會更合適。

探測器類型：比例計數(shù)器還是硅漂移探測器？

XRF分析儀中主要有兩種類型的探測器：比例計數(shù)器和基于半導(dǎo)體的探測器，硅漂移探測器（SDD）是最常見的半導(dǎo)體探測器。決定哪種技術(shù)最適合您的應(yīng)用可能很棘手，因為這兩種技術(shù)在不同的情況下均有各自的優(yōu)勢。

比例計數(shù)器由惰性氣體封裝于金屬圓柱體中構(gòu)成，當(dāng)惰性氣體受到X射線轟擊時會發(fā)生電離。它們對像錫或銀這樣的高能量元素有很好的靈敏度，對于元素較少的簡單分析非常有效。

SDD是半導(dǎo)體器件，當(dāng)受到X射線轟擊時會產(chǎn)生特定數(shù)量的電荷。當(dāng)您對樣品中的幾種元素感興趣時，或者在檢測低能量元素，如磷時，它們能提供更好的分辨率。

下圖說明了同一樣品中比例計數(shù)器和SDD的輸出差異。紅色峰表示SDD輸出，灰色光譜表示比例計數(shù)器。

決定因素：這很復(fù)雜，但如果您需要測量多種不同的元素或非常薄或復(fù)雜的鍍層，那么SDD是最佳選擇。