技術清潔度指南（用二合一解決方案進行清潔度分析）

2023-04-22 04:48:31 1

在本文中，我們研究了如何利用二合一材料分析解決方案，並結合光學顯微鏡和雷射誘導擊穿光譜（LIBS）開展整體高效、經濟的清潔度分析工作。技術清潔度會顯著影響汽車和電子行業的產品質量和可靠性。二合一雷射材料分析解決方案能同時提供顆粒圖像和成分數據，因此可縮短清潔度分析的時間。此外，顆粒汙染源也更易於清除。

在汽車和運輸、電子、藥品以及醫療器械行業，產品及其組件的性能和使用壽命很容易受到汙染物的影響。產品中的各種外來物會導致各種損害，取決於其顆粒的物理性質（形狀、硬度等）。因此這些行業通常都對技術清潔度設有國際和區域標準也就不足為奇了，比如汽車行業的VDA 19和ISO 16232標準[1-3]。每一年，這些清潔度標準都會更加嚴格，公差在不斷變小。

清潔度分析的工作流程涉及多種儀器設備，從顆粒提取到自動顆粒特性鑑定和分類，取決於特定產品的用戶需求。一般說來，顆粒特性鑑定普遍採用光學成像方法[4-9]。而為了更加方便地確定汙染源，顆粒的快速化學/元素分析則更有優勢。

二合一解決方案，比如徠卡顯微系統DM6 M LIBS材料分析解決方案（參見圖1）[10,11]，結合了光學顯微鏡（視覺分析）和雷射誘導擊穿光譜（LIBS）（化學分析）。為高效完成清潔度分析，大家對二合一雷射材料分析解決方案相較於掃描電子顯微鏡（SEM）和能量色散譜（EDS）等其他方式的優勢進行了討論。

圖1：DM6 M LIBS解決方案支持同步開展光學顯微鏡和LIBS（雷射誘導擊穿光譜）清潔度分析。視覺和化學分析工作流程搭載這種二合一解決方案後，能減少工作人員找出汙染源所耗費的時間和精力。

LIBS是雷射誘導擊穿光譜的縮寫。LIBS的基本原理和操作已在之前的報告中說明[11]。

改善技術清潔度的終極目標是找出並消除汙染源。二合一解決方案簡化了清潔度分析工作流程，便於以更少的時間和精力找出汙染源。

不同於SEM/EDS分析，2合1解決方案時具備以下優點：

下方的圖2對比了使用二合一解決方案和SEM/EDS進行清潔度分析工作流程的差異。

圖2：DM6 M LIBS充分結合了光學顯微鏡（OM）和LIBS的優勢，這類二合一解決方案可用於快速找出汙染源。

下方圖3展示了使用徠卡顯微系統的DM6 M LIBS解決方案對過濾器上的顆粒進行視覺和化學分析的示例。

圖3：使用DM6 M LIBS二合一解決方案進行清潔度分析：A)對過濾器上的一個顆粒進行檢測、計算和測量；B)如果顆粒為金屬，使用適當的光學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行雷射打靶（紅十字準星）；D)LIBS的元素譜清楚顯示顆粒的成分是鋁（Al）。

在整體清潔度工作流程中，通常要用到來自不同供應商的多種儀器設備進行顆粒提取和分析。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。

徠卡顯微系統和Pall攜手為汽車和運輸行業提供了一項獨特的整體清潔度解決方案[12]。下方圖4展示了使用Pall的清洗櫃和徠卡顯微系統的DM6 M LIBS二合一解決方案的整體清潔度工作流程。

整體解決方案的優勢是更易於實現清潔度分析的最終目標：

圖4：用於汽車行業、遵守VDA19的高效整體清潔度工作流程：從提取並保存過濾器上的顆粒（Pall的清洗櫃）到視覺和化學分析（徠卡顯微系統的DM6 M LIBS二合一解決方案）。目標是更加快速地找出危險顆粒的來源並加以清除。

本文介紹了將光學顯微鏡和雷射誘導擊穿光譜（LIBS）化學分析相結合、高效進行清潔度分析的二合一材料分析解決方案的優勢。

清潔度分析對於多個行業和領域的多種產品都非常重要，如運輸、電子和製藥業。通常情況下，用於清潔度分析的時間和預算都是有限的，但取得可靠的結果和保證產品質量始終至關重要。

DM6 M LIBS材料分析系統便是一種二合一解決方案。它僅用一臺設備就提供了快速準確的視覺和化學分析，無需樣品製備及設備間轉移，樣品在整個分析期間都處在適宜的環境條件下。與SEM/EDS方法相比，二合一解決方案更便於找出危險顆粒的汙染源。用戶可利用這些優勢快速、準確、經濟地進行清潔度分析。