基于β射线测厚仪的镀层/薄膜在线检测原理

　　β射线测厚仪在镀层/薄膜在线检测中，主要依托穿透式与反向散射式两种物理原理实现非接触式动态测量。其核心机制基于β射线与物质相互作用时的衰减特性，结合比尔-朗伯定律（J=J₀e^(-μρt)）或康普顿散射效应，通过检测射线强度变化推算材料厚度。

　　穿透式测量原理

　　适用于基材与镀层/薄膜复合结构的在线监测。β放射源（如Kr-85）发射的粒子流穿透被测材料后，由探测器接收衰减后的射线强度。由于β粒子在材料中的吸收系数（μ）与密度（ρ）相关，当基材密度恒定时，射线强度衰减量（ΔI）与镀层/薄膜厚度（t）呈指数关系。例如，在锂电池极片涂布工序中，β射线测厚仪可同步监测基材面密度与烘干后极片面密度，通过标准样品标定实现厚度值（0.1-2.2mm范围）的实时换算，精度达±0.1μm。

　　反向散射式测量原理

　　针对薄镀层（<2.5μm）或涂层检测，β射线照射试样后，部分粒子因康普顿散射效应被反射至探测器。反射强度与镀层原子序数、密度及厚度相关，尤其适用于贵金属镀层（如金、银）或非金属覆盖层（如氧化铝、氧化锌）的测量。ISO3543-81标准规定，基体与镀层原子序数差需≥5以保障精度，例如铜基体镀镍层（原子序数差28-7=21）可满足检测条件。

　　技术优势与工业适配性

　　相较于X射线测厚仪，β射线设备因能量较低，更适合极薄材料（如0.8mm以下金属带材）的在线检测，且放射源寿命长达10年以上，维护成本低。其典型应用场景包括：铝板轧制中的厚度闭环控制、橡胶制品涂胶量监测、电子元件铜箔/铝箔厚度分选等。2025年推出的集成华为架构软件平台的β射线测厚仪，已实现与MES系统直连，支持SPC统计分析与厚度数据闭环控制，显著提升生产效率。