fischerscope
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No. 07 01 10/09<br />
« editoriale»<br />
Egregi lettori<br />
Siamo lieti di presentare l’ultima edizione<br />
della nostra newsletter FISCHERSCOPE.<br />
Quest’anno abbiamo investito ancora una<br />
volta nella vicinanza al cliente e nella competenza,<br />
in Europa, Asia e Sud America. Grazie<br />
all’apertura di due nuove fi liali a San Paolo<br />
(Brasile) e Seul (Corea del Sud), e al trasferimento<br />
nei nuovi uffi ci di Milano (Italia) e Barcellona<br />
(Spagna), siamo riusciti ad ampliare<br />
ulteriormente la nostra rete di servizi, di competenze<br />
e di vendite. Inoltre, ci siamo avvicinati<br />
ai nostri clienti anche in altri ambiti: ad esempio,<br />
per la prima volta dopo alcuni anni,<br />
FISCHER ha partecipato di nuovo a BASEL-<br />
WORLD 2012, dove si sono svolti numerosi seminari<br />
rivolti ai clienti sul tema della «misura»<br />
e sono state incrementate le nostre risorse con<br />
laboratori applicativi e nuovi collaboratori.<br />
I contenuti di questa edizione: la fuga mondiale<br />
verso i beni rifugio ha portato a un’impennata<br />
dei prezzi dell’oro. XAN® 220, il nuovo<br />
strumento a fl uorescenza a raggi X, FISCHER<br />
offre una soluzione ideale, rapida, non distruttiva<br />
e soprattutto affi dabile per misurare il<br />
contenuto aureo.Nel frattempo, la precisione<br />
di questi strumenti ha raggiunto i massimi<br />
livelli. L’ accuratezza é garantita dagli standard<br />
di riferimento per l’oro prodotti da Helmut<br />
Fischer. A questo proposito, vi consigliamo la<br />
lettura dell’articolo sull’analisi dei microelementi<br />
nei materiali utilizzati per i gioielli e gli<br />
accessori nel settore della moda.<br />
Oltre agli strumenti di misura, Helmut Fischer<br />
produce anche campioni di taratura di alta<br />
qualità da utilizzare con gli strumenti; Quando<br />
usate questi campioni l’accuratezza della misura<br />
è assicurata. A titolo esemplifi cativo, a<br />
pagina 3, sono illustrati i nuovi standard SnPb.<br />
Contattateci per suggerimenti e annotazioni<br />
sui nostri articoli o con problema specifi co<br />
di misura. Vi forniremo volentieri una consulenza.<br />
Distinti saluti<br />
Walter Mittelholzer Adriano Colombo<br />
CEO Amministratore<br />
Helmut Fischer Holding AG Delegato<br />
Helmut Fischer AG Helmut Fischer<br />
S.R.L.<br />
FISCHER NEWSLETTER<br />
Spessore Analisi dei Materiali Micro Durezza<br />
Prove dei Materiali<br />
« visto da vicino»<br />
Nuovi uffi ci per<br />
Helmut Fischer S.R.L.<br />
Il 30 ottobre 2012 Helmut Fischer S.r.l. ha<br />
aperto i nuovi uffi ci a Sesto San Giovanni<br />
(Mi), incrementando lo spazio dedicato<br />
all’assistenza tecnica e alla vendita e dotandosi<br />
di una sala dimostrazione che mette a<br />
disposizione dei clienti tutti i prodotti<br />
dell’azienda per prove e controlli. L’inaugurazione<br />
è avvenuta martedì 30 ottobre, alla<br />
presenza di Adriano Colombo, Amministratore<br />
Delegato di Helmut Fischer S.r.l. e<br />
di Walter Mittelholzer, CEO di Helmut<br />
Fischer AG.<br />
«Questo è un grande sogno che si avvera, e<br />
voglio ringraziare tutti i nostri collaboratori<br />
per il loro impegno, che ci ha permesso di<br />
raggiungere questo traguardo», ha dichiarato<br />
Adriano Colombo all’apertura dell’evento.<br />
«Vorrei inoltre ringraziare Walter Mittelholzer<br />
che ha reso possibile questo risultato»,<br />
ha continuato.<br />
ITALIA<br />
«Questa nuova bellissima sede rispecchia<br />
la qualità dei nostri prodotti, dei nostri servizi<br />
e delle persone che ci lavorano», ha affermato Mittelholzer. «La fi liale italiana<br />
non solo è una grande famiglia, ma è anche di grande successo, e questa nuova<br />
sede dimostra chiaramente che Helmut Fischer vuole restare in Italia per molto<br />
tempo».<br />
«Non penso che il nostro successo sia basato soltanto sulla nostra tecnologia,<br />
sebbene sia chiaramente un aspetto fondamentale, ma si basa soprattutto sulla<br />
qualità dei servizi e sul supporto tempestivo e costante che off riamo ai clienti»,<br />
ha dichiarato Colombo, «Ci sono aziende che sono diventate nostre clienti perchè<br />
hanno deciso di adattarsi al mercato investendo in prodotti affi dabili, comprendendo<br />
il nostro valore aggiunto».
« informazioni dalla pratica»<br />
Analisi dei microelementi nei materiali utilizzati per<br />
i gioielli e gli accessori nel settore della moda<br />
Immagine 1: I gioielli sono costantemente a contatto con la pelle dell’uomo. Per questa ragione, il contenuto delle sostanze nocive nei materiali<br />
utilizzati è ragionevolmente limitato.<br />
A livello mondiale, si stanno intraprendendo notevoli sforzi per<br />
limitare la concentrazione di determinate sostanze chimiche nei<br />
beni di consumo. Dopo essere riusciti ad «eliminare» sostanze<br />
quali il piombo e il mercurio dai prodotti elettronici, adesso è<br />
necessario introdurre linee guida simili per gli altri tipi di prodotti.<br />
Tali normative dovrebbero riguardare i gioielli, le parti degli orologi,<br />
gli accessori, le parti metalliche delle borse, dei portafogli o<br />
degli abiti. I promotori di queste iniziative sono sia istituzioni statali,<br />
quali ad esempio la CPSC americana, che comitati di settore, ad<br />
esempio Oeko-Tex®, un’organizzazione impegnata nella realizzazione<br />
di tessuti privi di sostanze nocive.<br />
Accanto ad alcune sostanze nocive organiche sarà necessario limitare<br />
anche i metalli pesanti, in particolare Pb, Cd e Ni. I valori limite<br />
microelemento<br />
Pb<br />
Pb<br />
Tabella 1: Valori tipici corrispondenti alla ripetibilità dei singoli valori nella<br />
misurazione dei microelementi (EDXRF). I valori della deviazione standard sono<br />
una misura diretta delle concentrazioni minime che possono essere ancora<br />
rilevate in un materiale (limite di rivelabilità ~ 3 x deviazione standard).<br />
FISCHERSCOPE ®<br />
matrice<br />
ABS<br />
Al<br />
Cu<br />
Zn<br />
Sn<br />
Ottone, reale<br />
SnBi2, reale<br />
SnBi50, reale<br />
deviazione<br />
standard [ppm]<br />
0.5<br />
2<br />
13<br />
20<br />
0.6<br />
10 – 30<br />
5 – 15<br />
50 – 100<br />
variano moltissimo in base al paese e al settore. Ovviamente, le<br />
aziende che commerciano i propri prodotti sul mercato globale<br />
devono seguire le rigide linee guida vigenti a livello mondiale per<br />
facilitare i rapporti commerciali, che prevedono, ad esempio, un<br />
massimo di 100 ppm di Cd e di 90 ppm di Pb.<br />
Per ragioni di costo, le parti metalliche presenti nei gioielli e negli<br />
accessori non vengono prodotte utilizzando materiali massicci.<br />
I corpi base vengono realizzati con l’utilizzo di leghe duttili<br />
ed economiche, quindi rivestiti con strati decorativi. Sia il materiale<br />
di rivestimento che del corpo di base deve essere privo di Pb<br />
e Cd. Verifi care singolarmente questi aspetti non è un’operazione<br />
banale.<br />
Per questa ragione, è più effi cace misurare materiali di base come<br />
l’ottone e le leghe di zinco prima della modellatura e del<br />
rivestimento.<br />
Le analisi si svolgono di norma mediante strumenti di analisi ICP<br />
a emissione ottica o a fl uorescenza da raggi X. I punti di forza dei<br />
due metodi riguardano aspetti diversi e complementari. Le analisi<br />
con fl uorescenza a raggi X (EDXRF) sono molto convenienti ed<br />
economici e hanno una potenza di rilevazione che normalmente<br />
risulta suffi ciente (vedere Tabella 1).<br />
Per le operazioni di misurazione XRF più complesse, nel corso della<br />
valutazione, diventano signifi cative semplici osservazioni statistiche:<br />
un’analisi dovrebbe essere sempre basata sui valori medi<br />
derivati da più valori singoli.<br />
La tabella mostra che è molto più semplice rilevare di tracce di<br />
piombo nell’alluminio piuttosto che nelle piombature di SbBi o di<br />
No. 07
Immagine 2: Correlazione tra le misurazioni XRF della concentrazione di Pb e valori<br />
nominali certifi cati. La correttezza dei valori è già molto buona anche prima della<br />
taratura. Questo aspetto è importante per un processo di misurazione solido.<br />
Poiché la variazione dei valori di misurazione sui componenti reali è superiore<br />
rispetto a quella rilevata negli elementi puri, è necessario lavorare con i valori<br />
medi ricavati da più misurazioni singole (qui sono mostrati i valori medi ottenuti<br />
da dieci misurazioni singole, 95 % intervalli di confi denza).<br />
ottone. Perché avviene questo e com’è possibile stimare la diffi -<br />
coltà di una tale operazione di misura? In linea di massima gli<br />
elementi pesanti (con numero atomico elevato) sono facilmente<br />
rilevabili nelle matrici leggere (con numero atomico basso). La<br />
rilevazione di Pb nei materiali plastici, nei metalli leggeri o anche<br />
nei materiali contenenti ossido funziona molto bene mediante<br />
EDXRF. Invece, nelle leghe di ferro, rame e zinco è più complessa.<br />
Per svolgere analisi più accurate è necessario osservare la situazione<br />
concreta nella spettroscopia di fl uorescenza (energie esatte<br />
delle singole linee di fl uorescenza, il comportamento reciproco<br />
di assorbimento/eccitazione). Limiti bassi di rivelabilità sono un<br />
presupposto importante per la riuscita del metodo.<br />
Inoltre, e fondamentale rispettare la correttezza delle misurazioni.<br />
Questi aspetti sono stati analizzati per diverse operazioni di<br />
misura.<br />
A titolo di esempio, vengono qui riportati alcuni dei risultati<br />
ottenuti mediante l’analisi XRF complessa di leghe di ghisa ZnAl<br />
mediante gli strumenti a raggi X FISCHERSCOPE XDV®-SDD (vedere<br />
immagine 2). I valori di misura anche senza taratura sono molto<br />
vicini ai valori nominali certifi cati. Gli strumenti FISCHER X-Ray<br />
vengono utilizzati in tutto il mondo per lo screening dei materiali<br />
utilizzati nella produzione di gioielli e accessori.<br />
Dr. Daniel Sutter,<br />
Helmut Fischer AG Svizzera<br />
« visto da vicino»<br />
Nuovi standard di taratura SnPb per l’analisi<br />
a fl uorescenza da raggi X nell’ambito High Reliability<br />
Immagine 1 mostra circuiti stampati di altezze diverse. Ad esempio, è possibile misurare i punti saldati e gli strati dei gruppi elettronici con FISCHERSCOPE® XDAL®.<br />
Il procedimento di analisi a fl uorescenza da raggi X, che non<br />
è distruttivo, è consigliato per l’analisi della composizione di<br />
piombature e rivestimenti di stagno. Non a caso, lo strumento<br />
FISCHERSCOPE® X-RAY trova un importante e diffuso ambito di ap-<br />
plicazione proprio nell’analisi del contenuto di Pb all’interno delle<br />
leghe di stagno. Se da un lato la quantità consentita di Pb deve<br />
essere limitata per ragioni di salute, dall’altro esistono anche applicazioni<br />
in cui è necessario che il Pb sia presente nello stagno in<br />
No. 07 FISCHERSCOPE ®
concentrazioni minime. La norma RoHS disciplina l’utilizzo di varie<br />
sostanze nocive, tra cui il Pb, nei componenti elettronici, affi nchè<br />
non venga incrementata la quantità di queste sostanze che viene<br />
poi rilasciata nell’ambiente. Per questa ragione, negli ultimi anni le<br />
piombature contenenti piombo sono state sostituite con quelle<br />
senza piombo e adesso è necessario verifi care se il Pb si attesti al di<br />
sotto del valore limite di 1000 ppm. Anche la legge americana per<br />
il miglioramento della sicurezza dei prodotti di consumo (Consumer<br />
Product Safety Improvement Act – CPSIA) disciplina l’utilizzo<br />
del piombo e nel 2011 ha abbassato a 100 ppm il valore limite<br />
consentito. Tuttavia, nel settore aeronautico o delle tecnologie<br />
mediche (applicazioni High Reliability) vengono richieste esclusivamente<br />
piombature contenenti Pb. In questi casi, è necessario<br />
dimostrare che nelle leghe di piombo è contenuto almeno il 3 % di<br />
piombo, poichè lo Sn puro tende a formare trichite. Le trichiti sono<br />
monocristalli di Sn aghiformi, che si compaiono superfi cialmente<br />
dopo un determinato periodo di tempo e possono innescare un<br />
corto circuito. Ne consegue che la verifi ca di questi componenti è<br />
un compito importante e di grande responsabilità, che richiede un<br />
controllo della quasi totalità dei componenti. L’analisi a fl uorescenza<br />
da raggi X consente di misurare la composizione delle leghe di<br />
stagno in modo rapido e non distruttivo. Con il software WinFTM è<br />
inoltre possibile determinare lo spessore e soprattutto la composizione<br />
esatta del rivestimento in SnPb di vari componenti elettroni-<br />
Immagine degli<br />
elettroni retrodiffusi<br />
SEM<br />
Valore nominale Pb<br />
in massa %<br />
ci come circuiti stampati, prese e contatti, strumenti e attrezzature<br />
aziendali o resistenze SDM e condensatori (Immagine 1). Nel corso<br />
della misura della composizione di SnPb dello strato di copertura<br />
dei componenti SDM è necessario prestare molta attenzione poiché<br />
il Pb potrebbe essere rilevato anche nella ceramica o negli strati<br />
sommersi. In questo caso, è disponibile una speciale operazione<br />
di misura che prevede questa evenienza. Lo Sn e il Pb formano una<br />
lega eutettica, in cui si alternano continuamente una fase ricca<br />
di Sn e un’altra ricca di Pb. La solubilità massima del Pb nello St<br />
corrisponde a 2,5 massa % e quella dello Sn nel Pb corrisponde a<br />
19 massa %. Tuttavia, l’effettiva composizione delle fasi,<br />
l’omogeneità e la struttura di questa lega dipendono da diversi<br />
fattori. Ad esempio, il processo di produzione esercita una particolare<br />
infl uenza: se la lega è stata temprata oppure è stata lasciata a<br />
FISCHERSCOPE ®<br />
campione di<br />
riferimento a snPb3<br />
campione<br />
snPb3<br />
raffreddare lentamente, la lavorazione meccanica della superfi cie,<br />
l’immagazzinamento e l’invecchiamento dei campioni, ecc. La Tabella<br />
1 mostra immagini di elettroni retrodiffusi SEM di vari campioni<br />
di SnPb con un contenuto di Pb superiore al 3%, così come i<br />
risultati corrispondenti ottenuti senza l’applicazione di standard.<br />
In corrispondenza delle «isole» di colore più chiaro si trovano le fasi<br />
ricche di Pb, mentre in corrispondenza della «matrice» grigio scuro<br />
si trovano le fasi ricche di Sn. Si nota che l’estensione di tali isole<br />
può variare e che esse sono distribuite in maniera più o meno omogenea.<br />
Le dimensioni e la disomogeneità infl uiscono anche sui<br />
rapporti di intensità delle linee di fl uorescenza a raggi X. Nel caso<br />
di campioni di riferimento omogenei, il valore XRF senza taratura<br />
coincide in gran parte con il valore nominale e questo consente di<br />
verifi care il contenuto di Pb senza l’adozione di standard. Con<br />
l’aumento della disomogeneità, aumenta anche la deviazione dal<br />
valore nominale (vedere Tabella 1).<br />
Nelle leghe di SnPb con contenuto di Pb, un effetto di invecchiamento,<br />
che è noto anche in letteratura, può manifestarsi nell’ordine<br />
dei ppm. Di conseguenza, soprattutto per i campioni che sono<br />
stati conservati in modo inappropriato (ad esempio, a temperature<br />
troppo elevate), dopo alcuni anni, si potrebbe registrare un<br />
aumento della concentrazione di Pb. Il Pb si sarebbe accumulato<br />
sulla superfi cie del campione così conservato, che quindi dovrà<br />
campione<br />
snPb8<br />
filo eutettico<br />
snPb38<br />
10 μm 10 μm 10 μm 50 μm<br />
3,1 (+/- 0,15) 3,0 8,5 38<br />
Pb misurato in massa % 3,0 2,8 7,5 33,6<br />
Diff. rel. Valore nominale<br />
– misurato in %<br />
3 6 12 12<br />
s inh (inomogeneità) 0,05 0,11 0,3 1,0<br />
Tabella 1: Misurazioni di varie leghe di SnPb con lo strumento FISCHERSCOPE® XDAL®. (50 kV, filtro al Ni, 0.2 mm, diaframma *0.2 mm, superficie 3 mm *3 mm<br />
2 2 2 con 64 punti, tempo di misurazione100 s, l’inomogeneità sinh si calcola come segue: s = sges – swdh ).<br />
inh<br />
essere nuovamente levigata prima di eseguire la misura. A questo<br />
proposito è necessario fare attenzione che all’interno del campione<br />
non si inseriscano corpi estranei. Questa problematica dimostra<br />
chiaramente l’importanza di una creazione attenta delle referenze<br />
per il sistema SnPB e del loro controllo regolare. Helmut Fischer<br />
GmbH offre per entrambe le applicazioni (RoHS e High Reliability)<br />
delle referenze, che sono stati sviluppati ponendo grande cura<br />
all’omogeneità del materiale.<br />
Oggi è possibile migliorare notevolmente la qualità della lega di<br />
SnPb con il 3% di Pb con un nuovo procedimento di fabbricazione,<br />
affi nchè anche con gli strumenti a fl uorescenza da raggi X sia possibile<br />
ottenere una suddivisione ottimale della fase ricca di Pb, in<br />
cui nessun punto di misura è inferiore a 50 μm (ad es. con XDV®-μ<br />
No. 07
La Immagine 2 mostra le immagini degli elettroni retrodiffusi SEM e una scansione lineare effettuata<br />
sul materiale di riferimento A della Tab. 1 (sopra) e il nuovo materiale SnPb (sotto) su 1 mm di<br />
lunghezza realizzate con FISCHERSCOPE® XDV®-µ (Ottica policapillare con FWHM di circa 20 µm, 50 kV,<br />
filtro in Al, 50 *25 s, ripetibilità 0,031%).<br />
con ottica policapillare). In Fig. 2 viene mostrata<br />
l’immagine degli elettroni retrodiffusi SEM della<br />
nuova lega e una scansione lineare fatta sul campione<br />
a confronto con il materiale di riferimento<br />
SnPb3 convenzionale, che è adatto alla microanalisi<br />
soltanto in misura limitata. I materiali di refrenza<br />
Fischer vengono verifi cati ad intervalli regolari<br />
per garantire un’elevata qualità e per eliminare le<br />
conseguenze dell’invecchiamento.<br />
Dr. Simone Dill<br />
« visto da vicino»<br />
PICODENTOR ® HM500 con microscopio a forza ottica:<br />
visualizzazione e quantifi cazione delle strutture sulla<br />
scala nanometrica<br />
Immagine 1: PICODENTOR® HM500 con microscopio a forza atomica.<br />
Immagine 2: Misurazione della durezza su lastra di vetro BK7 con forza<br />
massima di 5 mN. La profondità di penetrazione restante è inferiore a 100 nm.<br />
Negli ultimi anni, le richieste relative alle proprietà di superfi cie<br />
dei materiali più disparati sono cresciute notevolmente. Sono<br />
stati sviluppati sistemi multistrato altamente complessi, per produrre<br />
superfi ci antigraffi o, antimacchia, antistatiche, rifrangenti<br />
o capaci di accumulare energia.<br />
Per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche di questi strati<br />
spesso ultrasottili viene adottato il controllo di penetrazione, che<br />
restituisce i valori caratteristici per la durezza o l’elasticità dei singoli<br />
strati. A questo scopo, è necessaria un misurazione precisa del<br />
percorso nella scala picometrica e una produzione di energia fi no<br />
No. 07 FISCHERSCOPE ®
a pochi micronewton. Inoltre, per riuscire a misurare anche le<br />
strutture più piccole, è necessario posizionare i campioni in modo<br />
esatto. Per ottenere ulteriori risultati sulle proprietà dei materiali,<br />
è possibile dotare il dispositivo PICODENTOR® HM500 di un<br />
microscopio a forza atomica (Atomic Force Microscope, AFM)<br />
Immagine 3: Misurazione AFM (rappresentazione in 3D) di un›impronta<br />
con la forza massima pari a 5 mN (scala nell›asse Z: 50 nm).<br />
(Immagine 1). Il banco XY programmabile con una precisione<br />
di posizionamento di < 0,5 μm, il piano attivo di smorzamento<br />
delle vibrazioni e la camera di misurazione chiusa costituiscono i<br />
requisiti fondamentali per svolgere misurazioni AFM aggiuntive.<br />
«I microscopi a forza atomica» comprendono un gruppo di<br />
microscopi dotati di una punta di misurazione che, al contrario<br />
di quanto avviene con il microscopio ottico, tocca fisicamente la<br />
superficie del campione. La composizione utilizzata in questi<br />
dispositivi si basa su un «cantilever» con una punta di silicio molto<br />
fine, che serve a misurare le differenze di altezza. La superficie di<br />
misurazione viene scansionata in modo lineare e le informazioni<br />
relative all’altezza vengono rilevate ad alta precisione. La risoluzione<br />
in direzione XY viene determinata dall’arrotondamento<br />
della punta di misurazione e, normalmente, è nell’ordine di<br />
grandezza di 10 nm. I dati ricavati possono essere rappresentati in<br />
vari modi: oltre alla topografia della superficie, che viene mostrata<br />
nel profilo dell’altezza, l’AFM offre la possibilità di misurare una<br />
serie di altre grandezze. Accanto alla misurazione ad alta precisio-<br />
FISCHERSCOPE ®<br />
ne della distanza, grazie all’asse Z calibrato (con un rumore di<br />
fondo pari a < 0,05 nm), è possibile determinare anche la fase e<br />
l’ampiezza dell’oscillazione del cantilever: questi due parametri,<br />
infatti, consentono di ricavare informazioni su ulteriori caratteristiche<br />
dei materiali. In particolare, l’AMF è lo strumento ideale per<br />
Immagine 4: Impronta su tungsteno (Fmax= 50mN) con gibbosità<br />
chiaramente riconoscibili.<br />
Immagine 5: Rilevamento ottico della misurazione su tungsteno (Fmax=<br />
50 mN, 100 x ingrandimento). Si vede chiaramente, che sono riconoscibili<br />
meno dettagli.<br />
rappresentare le impressioni dell’indentore con le forze massime<br />
più piccole. Su una lastra di vetro BK7 è possibile eseguire misurazioni<br />
con F max = 5 mN, (Immagine 2). La forza massima selezionata<br />
comporta una profondità di penetrazione restante inferiore<br />
ai 50 nm.<br />
La rappresentazione in 3D visualizza dettagli che senza l’AFM<br />
non sarebbero più visibili (Immagine 5). Così, in alcuni casi specifici,<br />
è possibile svolgere una valutazione più precisa dei risultati<br />
delle misure.<br />
Dr. Tanja Haas,<br />
Dr. Bernhard Nensel<br />
No. 07
« informazioni dalla pratica»<br />
Siete a conoscenza della corretta taratura<br />
dei vostri spessimetri?<br />
Immagine 1: Le sonde devono essere sempre calibrate correttamente.<br />
Gli spessimetri portatili vengono utilizzati in una serie di applicazioni<br />
diverse. Che siano misurati rivestimenti galvanici sottili, vernici<br />
per auto o spessi strati anticorrosione, nella maggior parte dei<br />
casi è necessario eseguire misurazioni di alta qualità, poichè servono<br />
a dimostrare al cliente che le tolleranze prescritte sono state<br />
rispettate. Allo stesso modo, è necessario garantire la comparabilità<br />
dei risultati ottenuti mediante gli spessimetri, ad esempio, nel confronto<br />
delle misurazioni tra fornitore e acquirente. A questo scopo,<br />
è necessario determinare l’incertezza delle misurazioni eseguite, ai<br />
sensi della norma ISO/IEC Guide 98-3 e, inoltre, come primo passo,<br />
è necessario determinare lo stato attuale di taratura della sonda.<br />
Non tutti gli utenti sono in grado di eseguire questa procedura<br />
correttamente e senza problemi.<br />
Per questo motivo, i nostri spessimetri offrono un supporto pratico<br />
e facile per lo svolgimento di questa operazione. Lo stato di taratura<br />
di una sonda può essere determinato con l’aiuto dei campioni di<br />
riferimento per la taratura. Normalmente, si tratta di un foglio<br />
misurato con indicazione dello spessore e dell’incertezza. Come<br />
avviene a questo punto la verifica? Dopo aver attivato la funzione<br />
«Verifica della taratura» nel menu «Taratura» vengono immessi i<br />
valori dello spessore e dell’incertezza delle norme di riferimento<br />
per la taratura (vd. Immagine 2) e quindi, in base a questi, vengono<br />
Verifica della taratura<br />
insicurezza<br />
Immettere il tipo<br />
di insicurezza!<br />
tolleranza [µm]<br />
tolleranza relativa [%]<br />
u(k=2) [µm]<br />
Uncertainty = μm<br />
OK Delete<br />
Immagine 2: Esempio del<br />
display dello strumento<br />
FMP 100 durante la verifica<br />
della taratura. In questa<br />
immagine: Immissione<br />
dell‘incertezza del foglio.<br />
eseguite varie misurazioni. Ecco fatto! Infine, lo spessimetro<br />
mostra se lo spessore rilevato è in linea con il valore di riferimento<br />
nel contesto dell’incertezza di misurazione oppure se è consigliata<br />
una regolazione. Oltre alle eventuali informazioni, viene visualiz-<br />
zata l’incertezza di misurazione rilevata, che rappresenta lo stato<br />
di taratura momentaneo dello strumento (vd. Immagine 3). Tale<br />
incertezza dello strumento è un componente necessario nel caso<br />
in cui si debba determinare l’incertezza totale per le misurazioni<br />
successive.<br />
Ovviamente, l’incertezza dello strumento non può mai essere inferiore<br />
a quella della norma di riferimento di taratura utilizzata. Anche<br />
nel caso in cui sia necessario regolare lo strumento, è possibile<br />
migliorare lo stato di taratura soltanto entro i valori di incertezza<br />
della norma di riferimento. Nel caso in cui siano richieste misurazioni<br />
più precise, è necessario utilizzare un campione di riferimento<br />
con un’incertezza minore.<br />
Verifica della taratura<br />
risultato<br />
Dettagli<br />
Differenza<br />
la taratura<br />
Va bene!<br />
Incertezza (k=2):<br />
Valore test E:<br />
Immagine 3: Risultato della<br />
verifica della taratura.<br />
In realtà l’incertezza rilevata vale soltanto nell’intervallo imme-<br />
diato di spessore del campione di riferimento. Se sono necessarie<br />
misurazioni in un intervallo di spessori più ampio, è consigliabile<br />
utilizzare due campioni di riferimento che rientrino nel campo di<br />
misura. La verifica della taratura e l’eventuale regolazione devono<br />
avvenire mediante un foglio di riferimento direttamente sul materiale<br />
di base desiderato (proprietà del materiale e geometria). In<br />
questo modo i fattori che influenzeranno significativamente la misurazione<br />
successiva saranno rilevati e considerati nell’incertezza,<br />
ossia ridotti al minimo mediante la regolazione. Altrimenti, questi<br />
componenti di errore aggiuntivi devono essere rilevati separatamente.<br />
Inoltre, spesso, è possibile ridurre l’incertezza mediante<br />
l’incremento del numero delle misure ripetute, in particolare, nel<br />
caso delle superfici più ruvide dei materiali di base. Il numero di<br />
misure singole viene rilevato automaticamente e considerato nel<br />
calcolo dell’incertezza. L’esecuzione corretta delle misure dello<br />
spessore con la definizione dell’incertezza non è certo un gioco da<br />
ragazzi e non a caso molti utenti incontrano notevoli problemi. Il<br />
materiale di supporto qui presentato offre una soluzione pratica e<br />
facilita notevolmente questo compito.<br />
Dr. Hans-Peter Vollmar<br />
No. 07 FISCHERSCOPE ®<br />
Repeat<br />
0.125 μm<br />
0.955 μm<br />
0.131<br />
KAL OK
« informazioni dalla pratica»<br />
La linea di strumenti XAN ® con una nuova<br />
tecnologia e una nuova veste:<br />
FISCHERSCOPE X-RAY XAN ® 220 e XAN ® 250<br />
Immagine 1: I nuovi strumenti XAN® offrono varie tecniche di misurazione, da<br />
quella dell’oro fino all’analisi più complessa dei materiali con molti elementi.<br />
La linea di strumenti FISCHERSCOPE X-RAY XAN® è stata lanciata<br />
12 anni fa. Gli spessimetri inclusi in questa serie sono stati concepiti<br />
come sistemi di analisi compatti ed efficienti e hanno ottenuto un<br />
grande successo di mercato. Da un lato, è di particolare rilievo l’impiego<br />
di questi dispositivi come strumenti di laboratorio universali,<br />
dall’altro il loro utilizzo per lo svolgimento di funzioni particolari,<br />
quali l’analisi dei metalli preziosi e delle sostanze nocive. Questa<br />
linea di prodotti che ha subito ben poche modifiche dal momento<br />
del suo lancio sul mercato, oggi è stata rinnovata radicalmente e<br />
perfezionata grazie a numerosi miglioramenti tecnici. In questo<br />
modo, anche in futuro FISCHERSCOPE X-RAY XAN® riuscirà a soddisfare<br />
le esigenze sempre crescenti dei nostri clienti.<br />
innovazioni tecniche<br />
Grazie all’inserimento del rilevatore SDD è stato possibile ottenere<br />
un miglioramento sostanziale delle prestazioni, con una superficie<br />
attiva più ampia, che adesso viene utilizzata nei modelli XAN® 220<br />
e XAN® 250. E’ quindi possibile lavorare con una frequenza quasi<br />
doppia rispetto a quella disponibile negli strumenti XAN® realizzati<br />
fino a questo momento, che comporta un dimezzamento del<br />
tempo di misura con la medesima precisione. Ovviamente, è possibile<br />
beneficiare anche di tutti gli altri vantaggi del rilevatore SDD,<br />
quali una buona risoluzione di energia, la possibilità di lavorare a<br />
frequenze molto elevate e di disporre di una sensibilità migliorata<br />
con un basso dispendio energetico. Le novità aggiuntive contri-<br />
buiscono a migliorare innanzitutto quotidiano. Ad esempio, adesso<br />
viene installata una videocamera USB di serie per l’osservazione<br />
del punto di misurazione. Così non è più necessario utilizzare la<br />
card video aggiuntiva per il calcolatore di valutazione. Inoltre,<br />
tutti gli strumenti sono dotati di<br />
ventole molto silenziose, che<br />
consentono un utilizzo senza<br />
problemi anche in ufficio o<br />
nell’area vendite.<br />
Immagine 2: Esecuzione della<br />
misura con i nuovi strumenti XAN®.<br />
In questa immagine: basta<br />
posizionare l’oggetto d’oro<br />
e misurarlo.<br />
FISCHERSCOPE ®<br />
Xan® 220<br />
Il dispositivo XAN® 220 è progettato<br />
specificamente per l’analisi<br />
di leghe di metalli preziosi. Gli<br />
strumenti sono dotati di<br />
diaframma rigido di 1 mm (disponibile<br />
anche in altre misure<br />
come optional), di un tubo a raggi X microfocus con anodo al tungsteno<br />
e filtro primario fisso. Ogni strumento XAN® 220 è dotato<br />
della configurazione di serie per l’analisi dei metalli preziosi, che<br />
comprende le operazioni di misure tipiche. La tabella sopra (Immagine<br />
3) mostra il risultato di una taratura con 12 standard. Sono da<br />
sottolineare il valore nominale dello standard (Au(%) perc.) e il<br />
valore (Au(%) teor.) calcolato dal software WinFTM senza taratura.<br />
E’ facile notare che il valore ottenuto senza l’utilizzo di campioni<br />
coincide già in buona misura con i valori nominali e per la taratura<br />
è necessario apportare solo poche correzioni. In questo modo, è<br />
garantita un’elevata accuratezza anche per i tipi di leghe che non<br />
sono incluse nella taratura.<br />
Immagine 3: Risultato della taratura di un dispositivo XAN® 220 con 12 standard.<br />
Xan® 250<br />
In aggiunta alle caratteristiche di XAN® 220, il dispositivo XAN® 250<br />
è dotato di 6 filtri primari intercambiabili, mediante i quali è<br />
possibile adattare la radiazione di eccitazione primaria alle diverse<br />
operazioni di misura. Inoltre, sono disponibili 4 diaframmi selezionabili<br />
automaticamente da 0,2 mm fino a 2 mm. Questo consente<br />
di analizzare superfici di dimensioni molto diverse con un unico<br />
strumento. Con l’utilizzo di XAN® 250 è dunque possibile svolgere<br />
le operazioni di misura più svariate: analisi delle leghe, determinazione<br />
del contenuto di sostanze nocive, misure di rivestimenti<br />
nell’ordine dei nm o analisi di elementi con numeri atomici ancora<br />
più bassi. Per queste ragioni è particolarmente adatto per essere<br />
utilizzato come strumento di laboratorio universale.<br />
Dr. Bernhard Nensel<br />
Helmut fiscHer s.r.l.<br />
Via G. di Vittorio, 307/29 | 20099 Sesto San Giovanni (MI)<br />
Tel. (+39) 02-2552626 | Fax (+39) 02-2570039<br />
italy@helmutfischer.com<br />
No. 07