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        用二合一解決方案進(jìn)行清潔度分析

        更新時間:2022-04-20      點(diǎn)擊次數(shù):745

        作者
        Jim DeRose
        科學(xué)作家
        徠卡顯微系統(tǒng),瑞士
        Kay Scheffler
        產(chǎn)品經(jīng)理
        徠卡顯微系統(tǒng),德國
        摘要
        本報(bào)告說明了將光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)化學(xué)分析相結(jié)合的二合一材料分析解決方案為何能夠更加高效經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行技術(shù)清潔度分析。清潔度分析有助于在眾多行業(yè)確保產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,例如汽車和運(yùn)輸。因?yàn)槟芡瑫r獲得顆粒圖像和成分?jǐn)?shù)據(jù),二合一解決方案可大幅減少清潔度分析工作流程的成本和時間。同時取得目視和化學(xué)數(shù)據(jù)更易于確定污染源。
        整個分析工作流程比掃描電子顯微鏡(SEM)等其他方式更加快速,因?yàn)椋?/span>
        >無需樣本制備:
        >無需將樣本轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備;
        >過濾樣本始終在大氣條件下在空氣中進(jìn)行分析。
        二合一解決方案可提供待分析顆粒的目視和化學(xué)數(shù)據(jù),能夠在更短時間內(nèi)為生產(chǎn)、質(zhì)量控制和故障分析的進(jìn)一步行動作出合理決策。

        簡介
        在汽車和運(yùn)輸、微電子、藥品以及醫(yī)療器械行業(yè),產(chǎn)品及其組件的性能和使用壽命很容易受到污染物的影響。產(chǎn)品中的各種外來物會導(dǎo)致各種損害,取決于其顆粒的物理性質(zhì)(形狀、硬度等)。因此這些行業(yè)通常都對技術(shù)清潔度設(shè)有國際和區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)也就不足為奇了,比如汽車行業(yè)的VDA 19和ISO 16232標(biāo)準(zhǔn)[1-3]。每一年,這些清潔度標(biāo)準(zhǔn)都會更加嚴(yán)格,公差在不斷變小。
        清潔度分析的工作流程涉及多種儀器設(shè)備,從顆粒提取到自動顆粒特性鑒定和分類,取決于特定產(chǎn)品的需求。一般說來,顆粒特性鑒定普遍采用光學(xué)成像方法[4-9]。為了更加方便地確定污染源,對顆粒進(jìn)行快速化學(xué)/元素分析則更有優(yōu)勢。
        二合一解決方案,比如徠卡顯微系統(tǒng)DM6 M LIBS材料分析解決方案(參見圖1)[10,11],結(jié)合了光學(xué)顯微鏡(目視分析)和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)(化學(xué)分析)。為實(shí)現(xiàn)高效的清潔度分析,大家對二合一解決方案相較于掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散譜(EDS)等其他方式的優(yōu)勢進(jìn)行了討論。

        LIBS是什么?
        LIBS是激光誘導(dǎo)擊穿光譜的縮寫。LIBS的基本原理和操作已在之前的報(bào)告中說明[11]。
        更易于找到并消除污染源
        對于技術(shù)清潔度,最終目標(biāo)是找到并消除污染源。因?yàn)楹喕饲鍧嵍确治龉ぷ髁鞒?,二合一解決方案能夠以更少的時間和精力確定污染源。
        與掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散譜(EDS)分析不同,該解決方案:
        >無需樣本制備;
        >無需將樣本從一個設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個;
        >無需將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到過濾器并對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整;
        >不用浪費(fèi)時間等待真空環(huán)境(分析始終在大氣條件下在空氣中進(jìn)行)
        下方的圖2對比了使用二合一解決方案和SEM/EDS進(jìn)行清潔度分析工作流程的區(qū)別。
        清潔度分析工作流程二合一解決方案與光學(xué)+電子顯微鏡

        圖2:使用DM6 M LIBS系統(tǒng)這樣將光學(xué)顯微鏡(OM)和LIBS相結(jié)合的二合一解決方案能夠更快找出污染源。
        二合一解決方案:顆粒成像和成分分析
        下方的圖3顯示了使用徠卡顯微系統(tǒng)的DM6 M LIBS解決方案對過濾器上的顆粒進(jìn)行目視和化學(xué)分析的示例。

        圖3:使用DM6 M LIBS二合一解決方案進(jìn)行清潔度分析:A)對過濾器上的一個顆粒進(jìn)行檢測、計(jì)算和測量;B)如果顆粒為金屬,使用適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)對比法可以看到顆粒的反射;C)使用LIBS,對過濾器上檢測到的顆粒進(jìn)行激光打靶(紅十字準(zhǔn)星);D)LIBS的元素譜清楚顯示顆粒的成分是鋁(Al)。
        2-高效的整體清潔度工作流程
        在整體清潔度工作流程中,通常要用到來自不同供應(yīng)商的多種儀器設(shè)備進(jìn)行顆粒提取和分析。從顆粒提取到分析的整個工作流程使用“單一來源"的清潔度解決方案會更加方便。徠卡顯微系統(tǒng)和Pall就攜手為汽車和運(yùn)輸行業(yè)提供了這樣一個*的整體清潔度解決方案。  使用Pall的清洗柜和徠卡顯微系統(tǒng)的DM6 M LIBS二合一解決方案的整體清潔度工作流程請見下方的圖4。
        整體解決方案的優(yōu)勢是更易于實(shí)現(xiàn)清潔度分析的最終目標(biāo):
        >確定顆粒導(dǎo)致?lián)p害的可能性,
        >對于可能嚴(yán)重威脅產(chǎn)品性能和使用壽命的顆粒,找出并消除污染源。

        圖4:用于汽車行業(yè)、遵守VDA19的高效整體清潔度工作流程:從提取并保存過濾器上的顆粒(Pall的清洗柜)到目視和化學(xué)分析(徠卡顯微系統(tǒng)的DM6 M LIBS二合一解決方案)。目標(biāo)是更加快速地找出危險(xiǎn)顆粒的來源并加以清除。

        結(jié)語
        本文介紹了將光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)化學(xué)分析相結(jié)合、可高效進(jìn)行清潔度分析的二合一材料分析解決方案的優(yōu)勢。
        清潔度分析對于多個行業(yè)和領(lǐng)域的多種產(chǎn)品都非常重要,比如運(yùn)輸、電子和制藥。一般說來用于清潔度分析的時間和預(yù)算都是有限的,但取得可靠的結(jié)果和保證產(chǎn)品質(zhì)量始終是關(guān)鍵。
        徠卡顯微系統(tǒng)的DM6 M LIBS材料分析解決方案是二合一解決方案之一,它僅用一臺設(shè)備就提供了快速準(zhǔn)確的目視和化學(xué)分析,無需樣本制備及設(shè)備間的轉(zhuǎn)移,樣本在整個分析期間都處在環(huán)境條件之下。與SEM/EDS方法相比,二合一解決方案能夠更加方便地找出危險(xiǎn)顆粒的污染源。這些優(yōu)勢讓用戶可以快速準(zhǔn)確并更加經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行清潔度分析。

        綁定產(chǎn)品:DM6 M LIBS

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