基于X荧光涂（镀）层厚度测量研究

摘要

随着工业上表面处理工艺的发展和提高，许多机器和仪器的构件以及装饰物表面都涂上一层涂料，涂层厚度的控制一直以来都是产品的一项重要的指标。对涂层的厚度和涂覆工艺均有一定的要求[1-2]。在涂料的检验过程中，涂料厚度是一项重要的控制指标，而且它也是表面工程和加工工业中质量检测的一个重要环节，是产品达到优等质量标准的必备控制手段。如果涂层的厚薄不均匀，或厚度未达到规定要求，都将对涂膜性能产生很大的影响。
　　因此，如何正确测定漆膜厚度是质量检验中重要的环节，必须给予足够的重视。而在测厚仪的选取上，由于X荧光测厚仪[3]测量速度快、精度高、对样品无破坏性，目前在企业生产过程中正得到越来越广泛的应用。随着科学技术的不断发展，在工业生产上对直接关系到产品质量的厚度指标的测量提出了更高的要求。
　　本文利用蒙特卡罗 MCNP程序包对铜、铁、铝作为基底材料的情况进行了模拟研究，得到激发出元素铜、铁、铝的K系特征X射线时，最佳的源射线能量值为：8.782KeV、7.112KeV、1.6KeV；特征X射线的激发效率与激发源的入射方向无关；特征X射线被激发出来后，探测器放在激发点正法线方向处探测效率最高；
　　本文利用实验室仪器搭建起一套涂层测厚试验平台，以铜、铁作为试验样品，用油漆作为涂层，用不同涂层厚度的标准样品进行标定以后，作出工作曲线；测量铜、铁两种基底上的涂层厚度，在涂层厚度介于0.01g/cm2-0.06g/cm2的范围内，相关系数分别为0.992和0.995[4]。
　　本文最后利用 X荧光产生与探测装置、数据获取与处理装置、上位机组成硬件系统，再结合利用Visutal studio作为开发软件，通过XML作为数据存储的工具，从而完成X荧光涂层厚度测量系统的建立。

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第1章 绪论

1.1 意义

1.2 国内外研究现状、趋势

1.3 本论文的工作任务

第2章 X荧光测厚机理

2.1 X荧光产生机理

2.2 X荧光测厚法原理

第3章 基于MCNP的X荧光测厚理论模拟

3.1 MCNP模型系统介绍

3.2 模拟结果及分析

3.3 本章小结

第4章 X荧光测厚的实验研究

4.1 实验装置

4.2 实验测量数据及分析

4.3 本章小结

第5章 X荧光涂（镀）层厚度测量系统

5.1 硬件组成

5.2 系统软件设计

5.3 软件总体设计

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

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