Algemeen
Thema Meet- en regeltechniek; hightech gereedschappen
Nieuwe ontwikkelingen in XRF-technologie voor laagdiktemeting Voor efficiëntere metingen werkt het bedrijf Helmut Fischer aan de ontwikkeling van innovatieve röntgenfluorescentietechnieken (XRF). Vooral voor de plating industrie is röntgenfluorescentie een onmisbare tool geworden voor controle van de gecoate producten en procesoptimalisatie. Maar ook opdamptechnieken zoals PVD en CVD hebben profijt van deze snelle en niet-destructieve meetmethode. Sinds de jaren tachtig ontwikkelt Fischer X-ray instrumenten voor het meten van dunne metaallagen op diverse substraten. In de beginjaren lag de focus vooral op het stabieler, veiliger en robuuster maken van de kwetsbare componenten, zoals de röntgenbuis en de gasgevulde detectoren. De elektronica was nog overwegend analoog, de rekenkracht beperkt, en de meetresultaten werden gepresenteerd op een kleine monochrome beeldbuis. Met de opkomst van de pc deed ook de fundamentele parametermethode zijn intrede in de software van de FISCHERSCOPE X-ray toestellen. Ook heeft het bedrijf grote stappen gezet in de verbetering van de rekenmethode. Met steeds slimmere algoritmen nam de betrouwbaarheid van de metingen en de veelzijdigheid van de instrumenten snel toe. Met de komst van nieuwe PIN-diode detectoren kon de inzet voor materiaalanalyse en metingen van complexe lagen nog verder worden uitgebreid.
detectoren, röntgenoptieken en röntgenbuizen, deels voor de eigen instrumenten, maar ook steeds vaker voor toepassing in instrumenten van collega-leveranciers. SDD-DETECTOREN Specifiek voor het meten van heel dunne coatings en sporen-analyse, is het van belang om zoveel mogelijk meetsignaal te genereren. Hoe meer counts per second (cps), des te korter kunnen de meettijden zijn voor een acceptabele herhaalbaarheid van meetwaarden. Het vergroten van de meetspot – voor zover het meetobject dit toestaat – heeft ook direct gevolgen voor de stralingsveiligheid. Het vergroten van het detectoroppervlak heeft hetzelfde effect, maar maakt de detectoren ook aanzienlijk duurder. Gangbaar zijn momenteel 20mm en 50mm detectoroppervlak. Het
bedrijf ontwikkelt op dit moment speciale elektronica in de detectoren om het effectieve aandeel van de oppervlakte te verruimen, waarmee nog meer signaal gegenereerd wordt met hetzelfde oppervlak. Al deze ontwikkelingen betekenen een enorme verbetering in de meetnauwkeurigheid. Waar de eerdergenoemde gasgevulde tellerbuizen en PIN-detectoren slechts vijf- tot tienduizend counts konden verwerken, loopt dit met de nieuwste SDD-modellen al in de honderdduizendtallen. De voorheen minutenlange meettijden kunnen hierdoor worden ingekort tot slechts enkele seconden. PULSE PROCESSING Door de hoge telsnelheden van de nieuwe detectoren, is het verwerken van
Een van de eerste X-ray’s voor laagdiktemeting uit de jaren 80.
Momenteel worden de instrumenten steeds vaker uitgerust met Silicon Driftdetectoren (SDD), omdat deze naast een hoge resolutie ook veel meetsignaal kunnen verwerken en lichtere elementen kunnen detecteren, zoals aluminium, fosfor en silicium. Sinds enkele jaren ontwikkelt Helmut Fischer zelf essentiële hardwarecomponenten voor ED-XRF, zoals 26 OPPERVLAKTETECHNIEKEN MEI 2021
OT mei 2021.indd 26
07-05-2021 12:25
