Investigation of ceramic materials in 5G Antenna development with ARL EQUINOX 100 XRD and QUANT’X EDXRF
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Ceramické materiály pro 5G antény v pásmu nad 10 GHz vyžadují stabilní dielektrické konstanty a vysoké Qf hodnoty, aby zajistily spolehlivou a efektivní bezdrátovou komunikaci. Kontrola jejich chemické a strukturální charakteristiky je klíčová pro vývoj vysoce výkonných antén.
Cílem aplikace bylo demonstrovat využití kombinace rentgenové difrakce (XRD) a energeticky disperzní rentgenové fluorescence (EDXRF) pro kvantitativní a kvalitativní analýzu keramického vzorku určeného pro 5G antény.
Vzorek anténního keramického materiálu byl rozemlet na jemný prášek. XRD měření bylo provedeno na ARL EQUINOX 100 s Cu-Kα zářením (1,541874 Å), doba sběru dat činila 13 min. Fázová kvalifikace a kvantifikace byla realizována pomocí WPF algoritmu v softwaru MDI JADE 2010 s databází pdf4+. EDXRF analýza proběhla na ARL QUANT’X s 50 W Rh lampou, detekce prvků od Na po U, kvantifikace pomocí UniQuant FP metody.
ARL EQUINOX 100 XRD: kompaktní přístroj s 50 W mikrofokusovou trubicí (Cu nebo Mo) a zakřiveným detektorem CPS pro simultánní měření difrakčních píků bez externího chlazení.
ARL QUANT’X EDXRF: robustní spektrometr s vysokocitlivým SDD detektorem, rozsah napětí 50 kV, rozlišení prvků Na–U, standard-less kvantifikace pomocí UniQuant.
XRD identifikovalo polymorfy Mg₂SiO₄ (Wadsleyite 4,6 % a Forsterite 4,2 %), Geikielite (MgTiO₃ 83,4 %), Perovskit (CaTiO₃ 6,0 %) a stopové množství Al₂O₃ (1,8 %). Na základě fázové analýzy byla dopočítána elementární složení, které bylo v souladu s EDXRF výsledky (TiO₂ ~57 %, MgO ~33,6 %, CaO ~3,3 %, SiO₂ ~2,6 %, Al₂O₃ ~2,6 %). EDXRF navíc zachytila stopové prvky (Zr, Nb, Ni, Cl aj.).
Spolehlivá kombinace XRD a EDXRF umožňuje rychlé QA/QC i pro neakreditované laboratoře, zajišťuje kvalitativní i kvantitativní kontrolu fází a chemického složení, sleduje dopanty či nečistoty a usnadňuje vývoj nových keramických kompozitů.
Očekává se rozšíření in-situ analýz přímo ve výrobních procesech, integrace s automatizovanými linkami, využití strojového učení pro rychlejší interpretaci dat a přizpůsobení materiálů pro pásma mmWave nad 24 GHz.
Kombinace ARL EQUINOX 100 XRD a ARL QUANT’X EDXRF představuje efektivní a uživatelsky přívětivý postup pro komplexní charakterizaci keramických materiálů pro 5G antény. Výsledky se shodují a potvrzují vhodnost metody pro rutinní i výzkumné aplikace.
X-ray, XRD
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Ceramické materiály pro 5G antény v pásmu nad 10 GHz vyžadují stabilní dielektrické konstanty a vysoké Qf hodnoty, aby zajistily spolehlivou a efektivní bezdrátovou komunikaci. Kontrola jejich chemické a strukturální charakteristiky je klíčová pro vývoj vysoce výkonných antén.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo demonstrovat využití kombinace rentgenové difrakce (XRD) a energeticky disperzní rentgenové fluorescence (EDXRF) pro kvantitativní a kvalitativní analýzu keramického vzorku určeného pro 5G antény.
Použitá metodika
Vzorek anténního keramického materiálu byl rozemlet na jemný prášek. XRD měření bylo provedeno na ARL EQUINOX 100 s Cu-Kα zářením (1,541874 Å), doba sběru dat činila 13 min. Fázová kvalifikace a kvantifikace byla realizována pomocí WPF algoritmu v softwaru MDI JADE 2010 s databází pdf4+. EDXRF analýza proběhla na ARL QUANT’X s 50 W Rh lampou, detekce prvků od Na po U, kvantifikace pomocí UniQuant FP metody.
Použitá instrumentace
ARL EQUINOX 100 XRD: kompaktní přístroj s 50 W mikrofokusovou trubicí (Cu nebo Mo) a zakřiveným detektorem CPS pro simultánní měření difrakčních píků bez externího chlazení.
ARL QUANT’X EDXRF: robustní spektrometr s vysokocitlivým SDD detektorem, rozsah napětí 50 kV, rozlišení prvků Na–U, standard-less kvantifikace pomocí UniQuant.
Hlavní výsledky a diskuse
XRD identifikovalo polymorfy Mg₂SiO₄ (Wadsleyite 4,6 % a Forsterite 4,2 %), Geikielite (MgTiO₃ 83,4 %), Perovskit (CaTiO₃ 6,0 %) a stopové množství Al₂O₃ (1,8 %). Na základě fázové analýzy byla dopočítána elementární složení, které bylo v souladu s EDXRF výsledky (TiO₂ ~57 %, MgO ~33,6 %, CaO ~3,3 %, SiO₂ ~2,6 %, Al₂O₃ ~2,6 %). EDXRF navíc zachytila stopové prvky (Zr, Nb, Ni, Cl aj.).
Přínosy a praktické využití metody
Spolehlivá kombinace XRD a EDXRF umožňuje rychlé QA/QC i pro neakreditované laboratoře, zajišťuje kvalitativní i kvantitativní kontrolu fází a chemického složení, sleduje dopanty či nečistoty a usnadňuje vývoj nových keramických kompozitů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření in-situ analýz přímo ve výrobních procesech, integrace s automatizovanými linkami, využití strojového učení pro rychlejší interpretaci dat a přizpůsobení materiálů pro pásma mmWave nad 24 GHz.
Závěr
Kombinace ARL EQUINOX 100 XRD a ARL QUANT’X EDXRF představuje efektivní a uživatelsky přívětivý postup pro komplexní charakterizaci keramických materiálů pro 5G antény. Výsledky se shodují a potvrzují vhodnost metody pro rutinní i výzkumné aplikace.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
XRD and XRF investigation of Martian analog basalt from terrestrial craters
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
XRD and XRF investigation of Martian analog basalt from terrestrial craters Introduction Terrestrial analogs to Martian geologic conditions are being employed in combination with data collected over the various Martian rover and satellite expeditions ongoing since the 1960’s to characterize…
Klíčová slova
martian, martiangeologic, geologicbasalt, basaltxrf, xrfcraters, cratersexcitation, excitationxrd, xrdassemblage, assemblageterrestrial, terrestrialcollected, collectedsynergistic, synergisticanalogs, analogsdiffraction, diffractionemploys, employsaugite
Analysis of titanium powder for additive manufacturing with ARL EQUINOX 100 XRD and ARL QUANT’X XRF Systems
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Analysis of titanium powder for additive manufacturing with ARL EQUINOX 100 XRD and ARL QUANT’X XRF Systems Authors: Dr. Simon Welzmiller, Application Specialist XRD, and Dr. Pascal Lemberge, Application Specialist EDXRF Introduction Due to the fast-technological progression, the demand for…
Klíčová slova
quant’x, quant’xedxrf, edxrfxrd, xrdarl, arlcomposition, compositionuniquant, uniquantelemental, elementalxrf, xrfadditive, additivedispersive, dispersivemechanical, mechanicalenergy, energyeducts, eductscrystallite, crystalliteinhomogeneous
Analysis of ilmenite ore samples from Australia and China with ARL EQUINOX 100 XRD & ARL QUANT'X XRF instruments
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Analysis of ilmenite ore samples from Australia and China with ARL EQUINOX 100 XRD & ARL QUANT'X XRF instruments Introduction Ilmenite (FeTiO3) is the most important titanium ore, responsible for up to 47% of the total worldwide TiO2, a whitening…
Klíčová slova
ilmenite, ilmenitexrf, xrfore, orexrd, xrdquant'x, quant'xaustralia, australiaarl, arluniquant, uniquantquant’x, quant’xdiffraction, diffractionradiation, radiationsamples, samplesbrowneite, browneitecapabaility, capabailitydiopside
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer Authors: Dr. Simon Welzmiller, Ju Weicai, XRD Application Specialists Introduction Copper indium gallium selenide (CIGS) is one of three predominantly used materials for…
Klíčová slova
cigs, cigssolar, solaredxrf, edxrfarl, arlthin, thingixrd, gixrdfilm, filmquant’x, quant’xxrd, xrdcells, cellslayer, layercrystalline, crystallineperipheral, peripheralinvestigations, investigationslayers
