Inne branże

Analiza pierwiastkowa za pomocą mikroskopów cyfrowych z wykorzystaniem LIBS (spektroskopii rozkładu indukowanego laserem)

LIBS (spektroskopia rozkładu indukowanego laserem) jest metodą analizy pierwiastkowej wykorzystującą impulsy lasera do identyfikowania pierwiastków składowych. W tej sekcji przedstawiono ogólny opis LIBS oraz przykłady użycia mikroskopu cyfrowego do analizy pierwiastkowej.

Analiza pierwiastkowa za pomocą mikroskopów cyfrowych z wykorzystaniem LIBS (spektroskopii rozkładu indukowanego laserem)

Co to jest LIBS (spektroskopia rozkładu indukowanego laserem)?

LIBS jest skrótem nazwy Laser Induced Breakdown Spectroscopy (spektroskopia rozkładu indukowanego laserem). Jest to metoda analizy pierwiastkowej, w której laser impulsowy naświetla próbkę. Długości fal wygenerowanej plazmy są rozdzielane przez spektrometr, a następnie natężenie światła każdej długości fali jest analizowane w celu identyfikacji zawartych pierwiastków.
Ta metoda analizy była również wykorzystywana podczas badań NASA na Marsie i umożliwia bezpróżniową analizę pierwiastkową.

  1. Laser impulsowy naświetla próbkę.
  2. Plazma na powierzchni próbki emituje światło.
  3. Światło emitowane przez plazmę jest dzielone na długości fal przez spektrometr.
  4. Detektor rejestruje natężenie każdej długości fali.
  5. Z danych o natężeniu są uzyskiwane widma i są obliczane procentowe zawartości danych pierwiastków.

Zalety korzystania z LIBS

LIBS zapewnia następujące korzyści.

  • Pierwiastki mogą być wykrywane począwszy od lekkich, takich jak wodór (H) i lit (Li).
  • Nie jest wymagana próżnia.
  • Nie jest wymagana preparatyka (cięcie, polerowanie, analiza przewodności itp.).
  • Możliwe jest użycie bez próżni, co eliminuje ograniczenia wielkości próbki.
  • Średnica plamki wynosząca około 10 µm pozwala na analizę próbek mikroskopowych.
  • Można analizować ciecze.
  • Analizę pierwiastkową można przeprowadzić głębiej w materiale, napromieniowując próbkę wieloma impulsami w sekwencji (przy użyciu funkcji wiercenia).

Przykłady analizy pierwiastkowej przy użyciu mikroskopu cyfrowego

W tej części przedstawiono najnowsze przykłady analizy pierwiastkowej za pomocą mikroskopu cyfrowego 4K z serii VHX firmy KEYENCE oraz głowicy z serii EA-300 do laserowej analizy pierwiastkowej.

Przykłady z branży akumulatorów

Analiza elektrody ujemnej baterii litowej
Aby wykryć lekki pierwiastek lit, nie trzeba topić obiektu badanego.
Analiza wycieków płynu akumulatorowego i korozji
Wyeliminowanie konieczności wstępnej obróbki pozwala zaoszczędzić sporo czasu. Można analizować zarówno ciecze, jak i proszki, a dzięki informacjom w kolorze raporty są wizualnie łatwiejsze do zrozumienia.

Przykłady z przemysłu galwanicznego

Analiza pierwiastkowa przekroju galwanicznego
Ze względu na krótki czas analizy możliwe jest przeprowadzenie większej liczby analiz.
Analiza cząstek obcych wewnątrz powłok metalowych
Funkcja wiercenia umożliwia analizę obcych cząstek wewnątrz powłoki.
Ocena grubości folii powlekającej
Funkcja wiercenia umożliwia ocenę grubości folii powlekającej. Dzięki temu możliwe jest nie tylko kontrolowanie grubości, ale także sprawdzanie, czy użyto właściwych materiałów.

Przykłady z przemysłu spożywczego i farmaceutycznego

Kontrola elementów krystalicznych (kryształów soli)
Kryształy, których nie można zidentyfikować na podstawie obserwacji, można zidentyfikować za pomocą analizy pierwiastkowej.
Analiza obcych cząstek w tabletkach
Funkcja wiercenia umożliwia analizę obcych cząstek wewnątrz tabletek, co eliminuje problemy z wyodrębnianiem obcych cząstek.
Analiza cząstek obcych w procesach produkcyjnych
Wykrycie Ag (srebra) pozwala rozpoznać cel jako srebrną koronę dentystyczną. Ponadto wykrycie molibdenu wskazuje, że element badany pochodzi z materiału dentystycznego. Ścieżkę ingerencji można zidentyfikować w krótkim czasie, co pozwala zapobiec ponownemu wystąpieniu tego samego problemu.

Przykłady z branży komponentów elektronicznych i półprzewodników

Analiza wiskerów
Cel można zidentyfikować jako wisker lub włóknistą obcą cząstkę.
Analiza złuszczania powłoki styku sondy
Można przeanalizować złuszczanie powłoki na końcówce styku sondy.
Analiza plam na powłokach pozłacanych
W przypadku pozłacanego chromu można sprawdzić przyczepność. W przypadku pozłacanego niklu można sprawdzić, czy nie dochodzi do przesączania od spodu.

Przykłady z przemysłu motoryzacyjnego

Analiza obcych cząstek w częściach silnika
Można analizować obce cząstki wewnątrz części odlewanych ciśnieniowo.
Analiza układu scalonego
Poddanie układu scalonego analizie pierwiastkowej pozwala zidentyfikować jego pochodzenie.
Sprawdzanie złuszczania się chromowanej powłoki na stykach wtryskiwacza
Analiza wskazuje, czy powłoka powierzchniowa została złuszczona, czy materiał podstawowy jest widoczny i czy komponenty z połączonej części przylgnęły do powłoki. Analiza pod dowolnym kątem jest możliwa nawet w przypadku trójwymiarowych celów.
Analiza wad przekładni po spiekaniu
Analiza wady, w wyniku której produkt stał się czarny, wykazała, że przyczyną był tlenek glinu przylegający do powierzchni, a nie zwęglenie powierzchni.

Przykłady z przemysłu chemicznego

Analiza obcych cząstek na odpornej na drgania gumie
Obce cząstki można zidentyfikować jako organiczne lub nieorganiczne. Nieorganiczne cząstki obce wpływają na właściwości gumy.
Ocena defektu folii powlekającej
Jeśli kolor folii odbiega od normy, można ją porównać z dobrym produktem za pomocą analizy składników wewnątrz folii, co pozwala na identyfikację przyczyny wady i przekazanie instrukcji dostawcy.
Identyfikacja farby przylegającej do produktów
Analiza pierwiastkowa pozwala określić, na którym etapie procesu produkcyjnego doszło do dodania farby. Można nie tylko ocenić obiekt jako organiczny lub nieorganiczny, ale także zidentyfikować informacje o kolorze. Nawet duże produkty o rozmiarze 1 m lub większym mogą być analizowane w stanie takim, w jakim się znajdują.
Analiza obcych cząstek na powłoce z żywicy
Można przeprowadzić analizę bez konieczności przecinania obiektu i usuwania obcych cząstek.

Przykłady z przemysłu metalowego

Kontrola ilości chemikaliów pozostałych podczas polerowania diamentową końcówką szlifierską
Analizę można przeprowadzić w sposób nieniszczący, bez tworzenia osadów, dzięki czemu łatwo jest sprawdzić ilość pozostałego środka czyszczącego (fluoru chemicznego). Można również użyć funkcji wiercenia, aby sprawdzić nierówności w powłoce cerowej na powierzchni.
Badanie obecności materiału powłoki na końcówkach ostrzy narzędzi
Materiał powłoki (tytan lub chrom) jest zdzierany podczas powtórnego polerowania narzędzi. Jeśli na narzędziu pozostaną resztki starej powłoki, nie będzie można nałożyć nowej. Analiza pierwiastkowa pozwala precyzyjnie wykryć rozproszone fragmenty materiału powłoki.
Analiza warstwy powlekającej końcówkę ostrza narzędzia
Materiał warstwy powlekającej i materiał podstawowy można analizować przy użyciu funkcji wiercenia. Tradycyjnie, obiekt musiał zostać wycięty i wypolerowany, zanim mógł zostać poddany analizie. Wprowadzenie głowicy EA-300 pozwoliło ograniczyć czas i wysiłek wymagany do przeprowadzenia tej analizy. Trwałość i żywotność końcówki ostrza narzędzia różnią się w zależności od warstwy powlekającej, ale różnice te można również analizować.
Analiza korozji połączeń
Można przeprowadzić dokładną analizę przebarwionych miejsc, co pozwala ocenić je jako plamy rdzy przylegające do powierzchni lub jako rdzę powstającą wewnątrz stali nierdzewnej.

Przykłady z branży folii i arkuszy

Analiza obcych cząstek na folii z octanu celulozy (TAC)
Części o różnych kolorach zostały uznane za materiały organiczne i zidentyfikowane jako rdza.
Analiza obcych cząstek na folii
Usunięcie mikroskopijnych obcych cząstek z filmu jest trudne, więc ich analiza nie była możliwa. Jednak funkcja wiercenia głowicy EA-300 umożliwia przeprowadzenie tej analizy.
Analiza obcych cząstek na folii do drukowania
Głowica EA-300 może analizować duże obiekty w stanie takim, w jakim są. Nie jest potrzebna próżnia. Wykrycie wapnia wskazuje, że cząstki pochodzą z papieru. Wykrycie krzemu wskazuje, że cząstki pochodzą z toneru.
Wykrywanie pigmentów na folii używanej do produkcji płyt wklęsłodrukowych
Wykrycie materiałów organicznych i tytanu potwierdza, że pigmenty znajdują się na powierzchni folii.

Zalety głowicy z serii EA-300 firmy KEYENCE do laserowej analizy pierwiastkowej

Analiza pierwiastkowa przy użyciu mikroskopu cyfrowego serii VHX

Krok 1: Obserwacja w powiększeniu
Krok 2: Analiza pierwiastkowa jednym kliknięciem.

Ultraszybka analiza LIBS

Korzystaj z możliwości wykonania analizy pierwiastkowej podczas obserwacji obiektu umieszczonego na stoliku urządzenia. Nie ma potrzeby cięcia, analizy przewodności ani stosowania próżni.
Analizator pierwiastków wykorzystuje spektroskopię rozkładu indukowanego laserem przy użyciu wysoce bezpiecznego lasera klasy 1. Laser zamienia powierzchnię docelową w plazmę, podczas gdy szerokopasmowy spektrometr o wysokiej rozdzielczości (od głębokiego UV do bliskiej podczerwieni) wykrywa kolor emitowanego światła. Optyka mikroskopu jest rozmieszczona wzdłuż tej samej osi w celu wizualizacji obszaru docelowego.

A: Nanosekundowy impuls laserowy, B: Emisja plazmy
A: Nanosekundowy impuls laserowy, B: Emisja plazmy

AI-Suggest PIERWSZY NA RYNKU

Materiały można łatwo zidentyfikować za pomocą analizy pierwiastkowej.
Wbudowana baza danych zawiera tysiące wzorów pierwiastków, dzięki czemu urządzenie może natychmiast określić nie tylko wykryte pierwiastki, ale także zasugerować nazwę materiału. Dane materiałowe są zorganizowane hierarchicznie, aby ułatwić sprawdzenie konkretnej nazwy, nazwy ogólnej i opisu. Można także użyć bazy danych do zbierania historii wyników analiz w celu referencyjnym przy wykryciu podobnych cząsteczek w następnych analizach. Dzięki temu użytkownik może natychmiast zidentyfikować materiał bez konieczności posiadania zaawansowanych umiejętności technicznych.

AI-Suggest
+48 (0) 71 36861 60