Espectroscopía de fluorescencia de rayos X / determinacióndel espesor de película

Principio

El análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) es adecuado para la medición de espesor sin contacto y no destructiva de capas finas, así como para determinar su composición química. Para este tipo de medición, la fuente de rayos X y el detector se encuentran en el mismo lado de la muestra. Cuando la capa sobre el sustrato se somete a los rayos X, la radiación penetrará en la capa, si es lo suficientemente fina, hasta cierto punto, dependiendo del grosor, y a su vez provocará una radiación de fluorescencia característica en el material del sustrato subyacente. En su camino hacia el detector, esta radiación de fluorescencia será atenuada por la absorción en la capa. El espesor de la capa puede determinarse en función de la atenuación de la intensidad de la radiación de fluorescencia del material del sustrato.

Tareas

1. Calibrar el detector de energía semiconductor.
2. Medir el espectro de fluorescencia del sustrato de hierro con diferentes números n de trozos de papel de aluminio con el mismo grosor colocados sobre el sustrato (incluyendo n = 0). Determinar la intensidad de la línea de fluorescencia Fe-Kα.
3. Trazar la intensidad de la línea de fluorescencia Fe-Kα en función del número de trozos de papel de aluminio colocados sobre el sustrato de forma lineal y semilogarítmica.
4. Determinar la intensidad de la línea de fluorescencia Fe-Kα para distintos números de trozos de papel de aluminio que se fijan delante de la salida del tubo del detector de energía.
5. Calcular el grosor del papel de aluminio.
6. Ejecutar las tareas 2 a 4 para la lámina de cobre sobre sustrato de molibdeno o zinc.

Lo que puedes aprender sobre

• Bremsstrahlung
• la radiación X característica
• rendimiento de fluorescencia
• Efecto Auger
• dispersión de fotones coherente e incoherente
• ley de absorción
• coeficiente de atenuación de la masa
• espesor de saturación
• efectos de matriz
• semiconductor
• detectores de energía
• analizadores multicanal