تعمیر پراش اشعه ایکس xrd

ستون فقرات شناسایی فاز، تعیین پارامتر شبکه، بلورینگی، اندازه کریستالایت و تنش پسماند در آزمایشگاه‌های مواد، سرامیک، معدن، سیمان و نانو است.
اما دقت نتایج XRD وابسته به کالیبراسیون زاویه‌ای (θ–2θ)، سلامت گونیومتر، تراز اپتیکی، Tube و دتکتور است. هر اختلالی مثل Peak Shift، FWHM زیاد، Background بالا یا شدت کم می‌تواند کل نتایج را بی‌اعتبار کند.
در ماد طب سرویس، تعمیر، سرویس و کالیبراسیون XRD را مطابق دستورالعمل‌های OEM برای برندهای Bruker، Rigaku، PANalytical/Malvern، Shimadzu و Thermo انجام می‌دهیم.

تعمیر دستگاه پراش اشعه ایکس xrd

XRD چیست و چگونه کار می‌کند؟

در XRD، پرتو X با طول‌موج مشخص به نمونه بلوری تابیده می‌شود. به‌واسطه‌ی قانون براگ (Bragg)، امواج بازتاب‌شده از صفحات شبکه با شرط nλ=2dsin⁡θn\lambda = 2d\sin\thetanλ=2dsinθ تداخل سازنده می‌دهند و پیک‌های پراش در زاویه‌های مشخص ثبت می‌شوند. موقعیت پیک‌ها → پارامتر شبکه/فاز؛ پهنای پیک → اندازه کریستالایت/کرنش؛ شدت‌ها → ساختار و بافت.

انواع کاربرد/پیکربندی‌ها

  • Powder XRD (پودر/جامدات)
  • Thin-film XRD / GIXRD (فیلم نازک و زاویه برخورد کم)
  • High-temp/Low-temp Stages (درجا)
  • Stress/Texture (تنش و بافت)

اجزای اصلی دستگاه XRD

جزء وظیفه نکات خرابی رایج
X-ray Tube (Cu/Co/Mo) تولید پرتو X افت توان، ناپایداری HV، Overheat/Chiller Fault
Optics & Monochromator انتخاب طول‌موج/کاهش Kβ Optics & Monochromator انتخاب طول‌موج/کاهش Kβ آلودگی/بدتنظیمی → Background بالا
Soller/Slits/Knife-edge کنترل واگرایی/رزولوشن شل بودن/آلودگی → پهن شدن پیک‌ها
Goniometer (θ–2θ, ω, φ, χ) جابجایی زاویه‌ای دقیق بک‌لش، خطای انکودر/استپر، misalignment
Sample Stage/Spinner نگهداشت/چرخش نمونه لقی مکانیکی، خطای تراز
Detector (PSD/Scintillation/CCD) ثبت پراش نویز بالا، پیکسل معیوب، Dead-time
Software/Controller کنترل حرکت/جمع‌آوری داده Communication Error، Drift نرم‌افزاری
Vacuum/Chiller (برخی مدل‌ها) حذف هوا/خنک‌کاری Tube نشتی/افت فشار، خطای دما

خطاها و نشانه‌های رایج در دستگاه XRD و ریشه‌یابی آن‌ها

دقت XRD به Tube، اپتیک، گونیومتر (θ–2θ)، Stage نمونه و دتکتور وابسته است. هر اختلالی می‌تواند باعث Peak Shift، کاهش شدت، پهن‌شدن پیک (FWHM بالا) یا Background زیاد شود. در ادامه مهم‌ترین عیوب، علائم، دلایل و راه‌حل تخصصی ماد طب سرویس را می‌بینید.

1) جابه‌جایی پیک‌ها (Peak Shift / 2θ Error)

نشانه‌ها: همه پیک‌ها نسبت به کارت مرجع، به یک سمت جابه‌جا شده‌اند (Offset ثابت).
دلایل محتمل:

  • بدتنظیمی گونیومتر (Zero error در θ–2θ)
  • ارتفاع/نشست نمونه (Sample Displacement) یا شیشه نمونه ضخیم
  • ناپایداری فاصله هندسی منبع–نمونه–دتکتور
    راه‌حل ماد طب سرویس:
  • Alignment زاویه‌ای گونیومتر با الگوی مرجع Si/LaB6
  • تصحیح Sample Displacement و تنظیم ارتفاع Sample Holder
  • کالیبراسیون Zero و Alignment هندسی محور پرتو

2) شدت کم (Low Intensity / Weak Peaks)

نشانه‌ها: شمارش (Count) پایین، پیک‌ها ضعیف یا ناپیدا.
دلایل محتمل:

  • افت توان X-ray Tube یا خطای HV/چیلر
  • آلودگی/slit بسته، کولیماتور کثیف، مونکروماتور بدتنظیم
  • آماده‌سازی نامناسب نمونه (دانه‌درشت، Preferred Orientation)
    راه‌حل:
  • تست توان Tube و سرویس چیلر/خنک‌کاری
  • تمیزکاری و تنظیم Slits/Soller/Monochromator
  • آسیاب/پودر‌کردن مناسب، چرخش نمونه (Spinner)، استفاده از Back-loading

3) پهن‌شدن پیک‌ها (Broadening / FWHM بالا)

نشانه‌ها: پهنای پیک‌ها افزایش یافته، رزولوشن پایین.
دلایل محتمل:

  • خطا/لقی مکانیکی در گونیومتر (Backlash)
  • Slit یا اپتیک نامناسب (Divergence زیاد)
  • اندازه کریستالایت کوچک/کرنش بالا (علت واقعی نمونه)
    راه‌حل:
  • سرویس مکانیکی گونیومتر و کالیبراسیون حرکت
  • انتخاب Divergence Slit مناسب، تنظیم اپتیک و Knife-edge
  • در صورت نیاز، مدل‌سازی پروفایل (W-H/Williamson–Hall) برای جداسازی سهم نمونه.

4) پس‌زمینه بالا (High Background)

نشانه‌ها: سطح زمینه (Baseline) بالا، نسبت سیگنال به نویز کم.
دلایل محتمل:

  • پرتوهای ناخواسته Kβ/فلورسانس، تراز بد اپتیک/Monochromator
  • آلودگی، پراکندگی از شیشه/هولدر، نور محیط
  • نمونه: آمورف زیاد یا ماتریس با عناصر فلورسانس‌زا (مثلاً Fe با Tube Cu)
    راه‌حل:
  • تنظیم/تمیزکاری Monochromator و استفاده از Filter (Ni برای Cu Kα)
  • بهینه‌سازی هولدر/ماسک، کاهش نور پراکنده، Primary/Secondary Soller
  • انتخاب Tube/Optics مناسب (در صورت نیاز تغییر آند)

5) پیک‌های دوبل/شبح (Split/Ghost Peaks)

نشانه‌ها: پیک‌ها دوشاخه یا شبحی کنارشان دیده می‌شود.
دلایل محتمل:

  • Misalignment در اپتیک/گونیومتر، لقی Stage
  • Double diffraction یا انعکاس‌های ثانویه
    راه‌حل:
  • Re-alignment کامل منبع–نمونه–دتکتور، محکم‌کاری Stage
  • بازبینی مسیر پرتو و حذف انعکاس‌های ناخواسته (Masks/Blades)

6) خطای گونیومتر (Goniometer Error)

نشانه‌ها: ارورهای حرکت، متوقف شدن در Scan، صدای غیرعادی.
دلایل محتمل:

  • خرابی Stepper/Encoder، بک‌لش گیربکس، کابل/درایور موتور
    راه‌حل:
  • تست موتور و Encoder، تنظیم Backlash Compensation
  • تعویض قطعات معیوب، Firmware Update کنترلر حرکت.

7) خطای Tube / HV / Chiller

نشانه‌ها: “Tube HV Error”، “X-Ray Not On”، دمای بالا.
دلایل محتمل:

  • افت ولتاژ/جریان HV، خنک‌کاری ناکافی، عمر Tube تمام شده
    راه‌حل:
  • تست HVPS با Dummy Load، سرویس چیلر/پمپ/فیلتر
  • تعویض Tube (Cu/Co/Mo) با نمونه OEM و راه‌اندازی ایمن

8) خطای دتکتور (PSD/Scintillation/CCD)

نشانه‌ها: نویز غیرعادی، Dead-time بالا، پیکسل‌های معیوب.
دلایل محتمل:

  • خنک‌کاری نامناسب، خرابی بایاس/الکترونیک، آلودگی پنجره
    راه‌حل:
  • سرویس خنک‌کاری (TEC/Chiller)، تنظیم بایاس
  • Pixel/Channel Mapping، تمیزکاری پنجره دتکتور، رفع نویز زمین

9) Sample Transparency / Displacement Error

نشانه‌ها: پیک‌های زاویه پایین جابه‌جا؛ وابستگی به ضخامت/بستر.
دلایل:

  • شیشه/بستر شفاف به X-ray، ضخامت متغیر نمونه، جایگذاری نادرست
    راه‌حل:
  • استفاده از Back-loading، یکنواخت‌سازی سطح، ماسک مناسب
  • اعمال تصحیحات هندسی در نرم‌افزار تحلیل

10) مشکلات نرم‌افزاری/ارتباطی

نشانه‌ها: “Communication Lost”، توقف در جمع‌آوری داده، Crash.
دلایل:

  • Firmware قدیمی، درایور/کابل ارتباطی معیوب، تنظیمات ناسازگار
    راه‌حل:
  • Firmware/Software Update (DIFFRAC.SUITE / HighScore / PDXL …)
  • تست ارتباط USB/LAN/RS232 و تنظیم Baud/Buffer

خدمات تخصصی ماد طب سرویس برای دستگاه XRD (پراش پرتو ایکس)

ما در ماد طب سرویس، XRD را مطابق رویه‌های OEM و با ابزارهای کالیبراسیون معتبر برای برندهای Bruker، Rigaku، PANalytical/Malvern، Shimadzu، Thermo سرویس می‌کنیم. تمرکز ما فقط «رفع ارور» نیست؛ هدف، بازگرداندن دقت زاویه‌ای و شدت به سطح کارخانه و ارائه‌ی گواهی QC قابل ردیابی است.

1) هم‌ترازی هندسی و کالیبراسیون زاویه‌ای (Alignment & Geometric Calibration)

اقدامات:

  • تنظیم دقیق θ–2θ / ω / φ / χ و محور پرتو
  • کالیبراسیون Zero، Sample Height و فاصله منبع–نمونه–دتکتور
  • بهینه‌سازی Monochromator / Mirrors / Soller / Slits
  • استفاده از استاندارد Si/LaB6/NIST SRM برای صحت 2θ

نتیجه: حذف Peak Shift، بهبود رزولوشن (FWHM پایین‌تر) و افزایش تکرارپذیری.

2) تعمیر و تعویض X-ray Tube + سرویس HVPS/Chiller

اقدامات:

  • تست ولتاژ/جریان HVPS، بررسی اتصالات و ایمنی زمین
  • سرویس چیلر/پمپ/فیلتر، پایش دما و دبی
  • تعویض Tube با آند Cu / Co / Mo و اجرای Burn-in/Conditioning
  • تنظیم حفاظت Overcurrent/Overheat

نتیجه: شدت پایدار، حذف ارورهای “Tube HV Error / X-Ray Not On” و طول عمر بیشتر Tube.

3) سرویس اپتیک و فیلترینگ (Optics, Slits & Kβ Suppression)

اقدامات:

  • تمیزکاری و تنظیم Divergence/Anti-scatter/Receiving Slit
  • هم‌خطی Soller‌ها و Knife-edge
  • تنظیم یا تعویض Monochromator (Graphite/Ge) و Kβ Filters (Ni برای Cu Kα، …)

نتیجه: Background پایین‌تر، نسبت S/N بالاتر و پیک‌های شارپ‌تر.

4) تعمیر گونیومتر و سامانه حرکت (Goniometer & Motion Control)

اقدامات:

  • حذف Backlash، سرویس یاتاقان/گیربکس، تنظیم Encoder/Stepper
  • هم‌خطی مکانیکی میز نمونه و قفل‌کردن لق‌ها
  • به‌روزرسانی Firmware کنترل حرکت و تست یکنواختی اسکن

نتیجه: توقف خطاهای حرکت، پیک‌های غیر دوشاخه و دقت زاویه‌ای پایدار.

5) سرویس دتکتور (PSD/Scintillation/CCD/Strip)

اقدامات:

  • بررسی Cooling (TEC/Chiller) و بایاس دتکتور
  • Pixel/Channel Mapping، تست Dead-time و نویز زمینه
  • تمیزکاری پنجره دتکتور و رفع نویزهای الکتریکی/ارثینگ

نتیجه: رزولوشن بهتر، شمارش پایدار و حذف پیکسل‌های معیوب/نویزهای تصادفی.

6) میز نمونه و متعلقات (Stages & Accessories)

اقدامات:

  • تراز و سرویس Spinner/Thin-film/GIXRD/Euler cradle/Heating stage
  • تنظیم ماسک‌ها و هولدرها، مشاوره‌ی آماده‌سازی نمونه (Back-loading، ریزدانه‌سازی)

نتیجه: شدت یکنواخت، کاهش جهت‌گیری ترجیحی و کاهش خطاهای Displacement/Transparency.

7) نرم‌افزار و روش کار (Software/Firmware & Methods)

اقدامات:

  • به‌روزرسانی DIFFRAC.SUITE / HighScore / PDXL و Firmware ماژول‌ها
  • تنظیم Instrument Profile/Resolution Function (IRF/IPF)
  • ساخت الگوهای اندازه‌گیری استاندارد برای Powder / Thin-film / GIXRD / Stress

نتیجه: پایداری نرم‌افزار، جمع‌آوری داده سریع‌تر و روش‌های قابل تکرار برای تیم شما.

8) کالیبراسیون و ولیدیشن عملکرد (QC & Validation)

اقدامات:

  • آزمون‌های Zero/2θ Accuracy، Resolution (FWHM)، Background، SNR
  • اعتبارسنجی با Si 640d / LaB6 و گزارش انطباق با مشخصات سازنده
  • صدور QC & Calibration Certificate (Traceable)

نتیجه: دقت تأییدشده، قابل استناد در گزارش‌های پژوهشی و کنترل کیفیت صنعتی.

تعمیر و آنالیز پراش اشعه ایکس

9) نگهداری پیشگیرانه دوره‌ای (Preventive Maintenance – PM) برنامه‌های ۳/۶/۱۲ ماهه:

  • چک‌لیست مکانیکی–اپتیکی–الکترونیکی، تمیزکاری مسیر پرتو
  • پایش عملکرد Tube/Chiller/Detectors و به‌روزرسانی نرم‌افزار
  • گزارش سلامت سالانه + پیش‌بینی قطعات مصرفی

نتیجه: کاهش خرابی ناگهانی و هزینه‌های سنگین، بیشینه‌سازی Uptime.

10) آموزش اپراتور و مستندسازی

اقدامات:

  • آموزش Alignment پایه، انتخاب Slit/Filter، آماده‌سازی نمونه و تفسیر Peak Shift/FWHM
  • تحویل Method Templates و چک‌لیست‌های روزانه/هفتگی

نتیجه: کاهش خطای انسانی، ثبات نتایج و انتقال دانش در تیم

فرآیند کاری ماد طب سرویس در تعمیر و سرویس XRD (گام‌به‌گام)

1) ثبت درخواست و مشاوره اولیه

  • دریافت برند/مدل (Bruker, Rigaku, PANalytical/Malvern, Shimadzu, Thermo)، نوع Tube (Cu/Co/Mo)، نوع دتکتور و شرح خطا (Peak shift، FWHM، Tube/HV Error، Goniometer).
  • راهنمایی فوری برای ایمن‌سازی: خاموش‌کردن Tube، بررسی چیلر، بستن کاورها/Interlockها.

خروجی: برگه پذیرش + چک‌لیست عیب‌های اعلامی.

2) اعزام کارشناس/ارسال دستگاه

  • تهران و کلان‌شهرها: On-Site Service.
  • سایر شهرها: ارسال با بسته‌بندی ایمن (قفل گونیومتر/Tube، ثابت‌کردن Stage، مستندسازی عکس/ویدئو).

خروجی: صورتجلسه وضعیت اولیه + اندازه‌گیری‌های پایه (Intensity/Background/FWHM).

3) عیب‌یابی تخصصی (Diagnostic & Geometric Check)

  • تست HVPS/Chiller/Flow/Temp، ارزیابی توان Tube.
  • بررسی اپتیک (Monochromator/Slits/Soller/Knife-edge).
  • کنترل مکانیکی گونیومتر (Backlash، Encoder، یاتاقان).
  • تست دتکتور (Cooling/Dead-time/Noise).

خروجی: گزارش ریشه‌یابی + برآورد زمان/هزینه.

4) پیش‌فاکتور و تأیید مشتری

  • شفاف: قطعات، دستمزد، زمان توقف (Downtime)، گارانتی خدمات.

5) اجرای تعمیر/تعویض و Alignment کامل

  • تعمیر یا تعویض Tube/HVPS/Chiller/Detector در صورت نیاز.
  • Alignment هندسی و زاویه‌ای (θ–2θ/ω/φ/χ) + تنظیم اپتیک و Slits.
  • بهینه‌سازی روش‌ها (Scan parameters، Step size، IRF).

6) کالیبراسیون و ولیدیشن نهایی (QC)

  • Zero & 2θ Accuracy با Si/LaB6 (SRM).
  • Resolution (FWHM)، SNR و Background.
  • Drift/Repeatability Test.

خروجی: QC & Calibration Certificate (Traceable) + فایل‌های مرجع.

7) تحویل، آموزش کوتاه و پشتیبانی

  • تحویل گزارش کامل، توصیه‌های نگهداری، به‌روزرسانی روش‌های اندازه‌گیری.

پشتیبانی فنی ۳۰ روزه

نکات نگهداری و پیشگیری (Best Practices)

  • چیلر/خنک‌کاری: ماهانه سطح Coolant، فیلتر، دبی و دمای برگشت را چک کنید.
  • Warm-up: قبل از اسکن، 10–15 دقیقه گرم‌کردن Tube/Optics.
  • اپتیک تمیز: گردوغبار مسیر پرتو/Slits/Monochromator را با هوای خشک پاک کنید؛ لمس مستقیم ممنوع.
  • گونیومتر: از ضربه/لرزش میز و بارگذاری نامتقارن نمونه خودداری کنید.
  • نمونه‌سازی: پودر ریزدانه و یکنواخت (Back-loading)، برای فیلم نازک از ماسک و زاویه ورود کنترل‌شده استفاده کنید.
  • برق و ارت: از UPS آنلاین و ارت استاندارد استفاده شود.
  • QC روزانه/هفتگی: الگوی Si/LaB6 برای Drift؛ نمودار کنترل نگه‌دارید.
  • PM دوره‌ای: سرویس ۶ ماهه و کالیبراسیون سالانه را در برنامه نگهداری ثبت کنید.

چرا ماد طب سرویس؟

  • مهارت برندها: Bruker، Rigaku، PANalytical/Malvern، Shimadzu، Thermo.
  • Alignment و کالیبراسیون OEM-grade با SRMهای معتبر (NIST/Certi).
  • تجهیزات تخصصی: ابزار تراز هندسی، آنالیز HV، ابزار Pixel/Channel Mapping دتکتور.
  • گواهی QC & Calibration قابل ردیابی + فایل‌های روش و الگو.
  • On-Site Service برای تهران و کلان‌شهرها؛ کارگاه مجهز برای تعمیرات عمقی.
  • پشتیبانی ۳۰ روزه و آموزش اپراتوری/روش‌های استاندارد.