Jump to the content of the page

Toepassingen

Meting van dunne en zeer dunne coatings en analyse van complexe meerlagige systemen:

  • Coatings op silicium wafers en PCB's
  • Meting van Ag-gehalte in soldeerbumps
  • SMD-componenten
  • Plug-in contacten
  • Leadframes
  • Microschaal element en laagdikte mappings

De ontwikkeling en fabricage van uiterst precieze capillaire optieken voor de vormgeving van röntgenstralen is een van onze technologische kerncompetenties. Dankzij deze componenten zijn de XRF-instrumenten van Helmut Fischer in staat om op de kleinste componenten en microstructuren te meten. Als een van slechts 2 fabrikanten wereldwijd staan wij garant voor innovatie en de hoogste meetprecisie.

Het belang van polycapillaire optiek voor XRF-analyse

Naast het gebruik van zeer briljante microfocusbronnen en efficiënte energiedispersieve detectoren is ook de toepassing van polycapillaire optiek doorslaggevend voor de optimale meetprestaties van een XRF-spectrometer. Een polycapillaire lens concentreert de excitatiebundel op een kleine plek met een zeer hoge intensiteit, wat leidt tot een aanzienlijke verkorting van de meettijd. Moderne ontwikkelingen op het gebied van nanotechnologie en micro-elektronica doen de vraag naar een steeds betere ruimtelijke resolutie toenemen. Lange tijd werd de ruimtelijke resolutie in het hoge-energiegebied van de röntgenbundel vertroebeld door het zogenaamde halo-effect. Dit effect leidde tot een aanzienlijke verslechtering van de laterale resolutie van het meetpunt op het monsteroppervlak en veroorzaakte aldus foutieve samenstellingsbepalingen bij kwantitatieve materiaalanalyse. Dankzij onze jarenlange ervaring en doeltreffend ontwikkelingswerk waren wij niet alleen in staat het halo-effect te verminderen, maar ook polycapillaire lenzen te produceren die halo-vrij zijn.

Capillaire optiek als scherpe röntgensondes

Bij Helmut Fischer profiteert u van bijna 30 jaar knowhow bij de ontwikkeling van geoptimaliseerde polycapillairen voor een breed scala van toepassingen. De optiek is gebaseerd op het effect van totale externe reflectie op het binnenste gladde oppervlak van glazen capillairen. De kritische hoek van de totale reflectie is afhankelijk van de energie van de röntgenstraal, de dichtheid van het reflecterende materiaal en de ruwheid van het reflecterende oppervlak. Aangezien glas een zeer geringe ruwheid heeft, is het een efficiënt materiaal voor de vervaardiging van röntgencapillaire optiek. Capillaire optieken verschillen wat betreft het aantal reflecties op het binnenoppervlak van het capillair. Wij hebben specifieke ontwerpen in het Fischer portfolio: Monocapillairen met cilindrische, elliptische of parabolische vorm, evenals een verscheidenheid aan polycapillairen. Een overzicht van de verschillende röntgenanalysemethoden waarbij de capillaire optiek wordt gebruikt, vindt u in de tabel:

Capillary optics for various X-ray analytical applications

Focusing polycapillary lenses
 
Polycapillary half-lenses

Polycapillary structures

XRD

XRF

XRD-parallel collimating

Imaging

µ-XRD

µ-XRF

3D-XRF-focusing

Full-field applications

Stress

3D-XRF
   

Texture

SEM
   

Single crystal

Archaeometry
   

Geology
     

Photovoltaics
     

Focus op röntgenlichtgeleiders

Röntgenlichtgeleiders zijn cilindrische monocapillairen die de röntgenbundel collimeren en de divergentie van de uitgangsbundel beperken. Vergeleken met een pinhole, dat ook als collimator bij diffractometrie wordt gebruikt, verhoogt de röntgenlichtgeleider de intensiteit op het monster met een factor 2 tot 10.

Focus op elliptische of parabolische monocapillairen

Elliptische of parabolische monocapillairen zijn beeldvormende optische elementen met een unieke totale reflectie. De grootte van het brandpunt van een ellipsvormig capillair wordt bepaald door zowel de grootte en vorm van de bron als de fabricagenauwkeurigheid van het capillair. Parabolisch gevormde capillairen concentreren een parallelle bundel op een brandpunt of parallelliseren de divergente bundel van een puntbron. Een synchrotronbundel wordt door hen gefocusseerd op een zeer klein punt tot 250 nm.

Focus op polycapillaire lenzen

Polycapillaire lenzen zijn speciaal gevormde monolithische systemen die bestaan uit een grote hoeveelheid glazen capillairen. Polycapillaire lenzen worden gebruikt om een divergente bundel te parallelliseren of te focussen. De outputdivergentie van een collimerende halve lens voor diffractometrie ligt in het bereik van enkele milliradialen, de transmissie bereikt tot 60%. Beide parameters zijn energie-afhankelijk. 

Jump to the top of the page