Бета - рентгеновский толщиномер в онлайновом обнаружении покрытия / пленки в основном основан на двух физических принципах проникновения и обратного рассеяния для достижения бесконтактных динамических измерений. Его основной механизм основан на характеристиках затухания бета - лучей при взаимодействии с веществом, в сочетании с законом Билла - Ламбера (J = J ₀e ^ (- μnenenebh t)) или эффектом Комптона рассеяния для расчета толщины материала путем обнаружения изменений интенсивности луча.

принцип проницаемых измерений

Подходит для онлайнового мониторинга композитных конструкций фундамента с покрытием / пленкой. После того, как поток частиц, излучаемый источником бета - излучения (например, KR - 85), проникает в измеренный материал, детектор получает интенсивность затухающего излучения. Поскольку коэффициент поглощения (мю) бета - частиц в материале коррелирует с плотностью (), снижение интенсивности излучения (дельта I) экспоненциально связано с толщиной покрытия / тонкой пленки (t), когда плотность материала постоянна. Например, в процессе нанесения полярных пластин литиевых батарей толщиномер β - луча может синхронизировать плотность поверхности фундамента с односторонней плотностью полюса после сушки, обеспечивая в реальном времени преобразование значения толщины (диапазон 0,1 - 2,2 мм) с точностью ± 0,1 мкм путем калибровки стандартного образца.

принцип измерения обратного рассеяния

Для тонкого покрытия (< 2,5 мкм) или обнаружения покрытия часть частиц отражается в детекторе после облучения образца бета - излучением в результате эффекта комптоновского рассеяния. Интенсивность отражения связана с атомным порядком, плотностью и толщиной покрытия, особенно для измерения покрытия из драгоценных металлов (например, золота, серебра) или неметаллического покрытия (например, оксида алюминия, оксида цинка). Стандарт ISO 3543 - 81 предусматривает, что разница между атомным порядком матрицы и покрытия должна быть ≥5 для обеспечения точности, например, никелевое покрытие медной матрицы (разница атомного номера 28 - 7 = 21) отвечает условиям обнаружения.

Технологические преимущества и промышленная адаптация

По сравнению с рентгеновским толщиномером, бета - рентгеновское оборудование лучше подходит для онлайн - обнаружения очень тонких материалов (например, металлических полос до 0,8 мм) из - за более низкой энергии, а срок службы радиоактивного источника составляет более 10 лет, а стоимость обслуживания низкая. Типичные сценарии применения включают: контроль толщины замкнутого кольца при прокатке алюминиевых листов, мониторинг покрытия резиновых изделий, разделение толщины электронных компонентов медной / алюминиевой фольги и так далее. Бета - рентгеновский толщиномер, который был запущен в 2025 году с интегрированной программной платформой архитектуры Huawei, был подключен непосредственно к системе MES для поддержки статистического анализа SPC и управления замкнутым циклом данных толщины, что значительно повышает эффективность производства.