Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA/XRF) ist ein zerstörungsfreies Analyseverfahren zur Bestimmung der chemischen und elementaren Zusammensetzung von Werkstoffen und Beschichtungen. In unserem Prüflabor bieten wir RFA-Analysen als Dienstleistung für die Werkstoffprüfung, Qualitätskontrolle und Schadensanalyse an. Dabei können sowohl die vorhandenen chemischen Elemente qualitativ identifiziert als auch deren Konzentrationen quantitativ bestimmt werden.
Die RFA-Analyse eignet sich insbesondere zur Untersuchung von Metallen und Legierungen, metallischen Beschichtungen, Kunststoffen sowie mineralischen Werkstoffen, Glas und Keramik. Je nach Messaufgabe können sowohl die Zusammensetzung von Grundwerkstoffen als auch lokale Unterschiede und Verunreinigungen untersucht werden. Da die Röntgenfluoreszenzanalyse berührungslos, weitgehend zerstörungsfrei und ohne nennenswerte thermische Belastung erfolgt, eignet sie sich auch für empfindliche und elektrisch nicht leitende Materialien.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Labordienstleistungen ist die zerstörungsfreie Schichtdickenmessung mittels RFA. Mit diesem Verfahren lassen sich insbesondere dünne metallische Beschichtungen und Mehrschichtsysteme analysieren. Bei geeigneter Kalibrierung oder Modellierung können sowohl die Schichtdicke als auch die chemische Zusammensetzung der einzelnen Schichten bestimmt werden.
Unsere RFA-Auftragsanalysen unterstützen Unternehmen bei der Materialidentifikation, Überprüfung von Werkstoffspezifikationen, Schichtcharakterisierung, Qualitätssicherung und Untersuchung möglicher Schadensursachen.
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA, engl. XRF) ist ein schnelles, präzises und zerstörungsfreies Verfahren zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Feststoffen. Dabei wird das Material mit Röntgenstrahlung bestrahlt. Die energiereichen Photonen lösen Elektronen aus den inneren Elektronenschalen der Atome heraus. Die dabei entstehenden Leerstellen werden durch Elektronen aus äußeren Schalen aufgefüllt. Bei diesem Übergang wird charakteristische Röntgenstrahlung – die sogenannte Fluoreszenzstrahlung – emittiert.
Die Energie dieser Fluoreszenzstrahlung ist für jedes chemische Element eindeutig charakteristisch. Ein Detektor erfasst die ausgesandte Strahlung und erzeugt daraus ein Spektrum, dessen Peaks den enthaltenen Elementen zugeordnet werden können. Die Intensität der jeweiligen Peaks ist dabei proportional zur Konzentration der entsprechenden Elemente.
Neben der Materialanalyse eignet sich die Röntgenfluoreszenzanalyse auch hervorragend zur Schichtdickenmessung. Da die Intensität der Fluoreszenzstrahlung mit zunehmender Schichtdicke ansteigt, kann aus diesem Zusammenhang die Dicke einer Beschichtung bestimmt werden. Bei komplexen Mehrschichtsystemen ermöglicht die RFA zudem die getrennte Analyse der einzelnen Schichten. Unter Berücksichtigung der charakteristischen Strahlung der jeweiligen Elemente sowie der Absorptions- und Wechselwirkungseffekte innerhalb des Schichtsystems lassen sich die Dicken der einzelnen Schichten präzise berechnen.
- Galvanische Schichten: RFA wird häufig zur Bestimmung der Dicke von galvanischen Überzügen (wie Gold, Silber oder Nickel) verwendet.
- Beschichtete Substrate: In der Halbleiterindustrie wird das Verfahren zur Bestimmung der Dicke von Oxid- oder Metallschichten eingesetzt.
- Mehrschichtsysteme: Auch bei komplexen Schichtsystemen, z.B. in der Optik oder bei Mehrlagenbeschichtungen, wird die RFA eingesetzt.
- ISO 3497:2000
- VDI 3824-4 (4.2.3)
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