塗層分析應用比較- Micro-XRF 與 Handheld XRF
塗層分析應用範圍涵蓋汽車、電子、珠寶和金屬加工等產業，不同產業中分析存在很大差異且需選擇正確的解決方案，對於提升塗層工藝和確保塗層具有預期效果來說，徹底瞭解塗層厚度及成分是至關重要的。
X 射線螢光（XRF）是一種用於塗層品質控制的通用工具，可用於分析塗層厚度、塗層和散裝材料的成分。Bruker 提供各種不同的 XRF 儀器，以滿足不同的塗料分析要求。
XRF 塗層分析原理
利用 X 射線照射被測樣品，樣品基材及塗層中的元素會因受激發放射出二次 X 射線，並且不同元素所放射出的二次X 射線具有特定的能量和波長，經檢測器收集後依據偵測到的元素強度比而可計算塗層厚度。
Micro-XRF 與 Handheld XRF 功能特性
以下使用 Bruker M1 MISTRAL Micro-XRF 光譜儀和 Bruker S1 TITAN 手持式 XRF 分析儀展現不同塗層測量手法，Micro-XRF 具有可編程樣品台、能進行簡單自動化的分析，而手持式 XRF 可針對大樣本、難以到達的位置進行快速且非破壞性的現場量測，他們都提供了一些獨特性能，這樣的互補優勢能使塗層分析更加完善。
M1 MISTRAL Micro-XRF 光譜儀
針對塊狀材料以及塗佈層進行準確的 Micro-XRF 分析，分析元素範圍為 Al (鋁) - U (鈾)，故量測的元素範圍非常廣
泛，無論是金屬、合金、金屬薄膜和多層塗佈層系統，都可進行測量。M1 MISTRAL 處理最大尺寸 100 x 100 x 100 mm 的樣品，並直接放在樣品平台上即可進行分析，完全不需要任何準備作業。
隨著所使用的準直器不同，即使在光斑尺寸<100 μm 的情況下，M1 MISTRAL 微米 X 射線管也可以產生足夠的強度，搭配視訊顯微鏡，便可以對樣品做準確地定位，確保在指定的位置上進行量測，另可以電腦控制樣品平台移動，以及自動聚焦等功能。若沒有標準樣品下使用基本的參數進行分析，則 XSpect Pro 以及 XData 分析軟體可以同時計算出塗佈層的厚度和成分，若使用標準樣品進行分析，則可以進一步得到更精確的定量結果。
上圖呈現進行分析時基線校正可透過元素再現情況下提升精確度，並依據預設公差評估多點測量，分析之結果表、趨勢線可與統計值一併顯示於報告中。下圖呈現 Bruker ESPRIT 報告管理器，可創建多功能報告模板，添加相關信息到報告中都能輕鬆簡易地完成。
S1 TITAN 手持式 XRF 分析儀
S1 TITAN 是目前市面上重量最輕、採用 X 射線管的可攜式 XRF 分析儀。使用者介面設計可提供直覺式操作及結果呈現，資料管理及傳送更是極為輕鬆。配備有整合式攝影機 ( 640 x 480 像素 ) 以提供樣本視覺化及測量點的準確定位。 採用 SharpBeam™ 最佳化幾何運算，使得小光斑瞄準儀所測量的精準度與準確度如同一般光斑相同；無需延長測量時間即可達到要求。
獨特的 TITAN Detector Shield™ 可保護偵測器視窗不被尖銳廢金屬碎片及廢線等物刺穿，同時維持 S1 TITAN 對幾近任何材質快速而準確的分析，每一部 S1 TITAN 均配備 Bruker 專利 SharpBeam™ 最佳化幾何運算機制，並具有豐富合金資料庫如 UNS、DIN 及其他標準可供使用者選配。
下圖呈現根據可調整的元素限制構建出 PASS/FAIL tests，並可儲存此 test 於設備中，搭配具有等級表編輯器、頻譜檢視器等功能之 S1 TITAN Toolbox ，連結及控制 S1 TITAN 至電腦軟體中，使報告的產出變得簡單容易操作。
結論
Micro-XRF 和手持式 XRF 都擁有獨特的優勢並具備互補特性，Micro-XRF 適合用於重複圖案的質量控制，例如 PCB上的連接器觸點，可編程的 XYZ 平台和小樣品的分析可達光斑尺寸 100μm。當尺寸較大之樣品無法使用桌面儀器進行分析，或設備便攜性非常重要時，手持式 XRF 是最佳選擇-Bruker S1 TITAN 可輕鬆測量大型零件或一般金屬表面處理難以到達的位置 ，比如金屬加工、汽車和航空產業等。
