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Anwendungen und Blog

Mobile Materialanalyse in der Praxis

Von der Werkstoffprüfung bis zur Batterie: typische Einsatzfelder für Handheld-XRF und -LIBS.

01

Metall & Stahl

  • PMI
  • Qualitätskontrolle
  • Wareneingang
  • Werkstoffprüfung

02

Recycling

  • Legierungssortierung
  • Schrottsortierung
  • Edelmetalle
  • Mischmetalle

03

Edelmetalle

  • Gold
  • Silber
  • Platin
  • Palladium und viele Elemente mehr

04

Automotive

  • Stahlidentifikation
  • Wärmebehandlung
  • Aufkohlung
  • Reverse Engineering

05

Batterien

  • Li
  • Ni
  • Co
  • Mn
  • Cu
  • weitere Elemente
SciAps X-550 Handheld-XRF bei der Schrottsortierung

Aus echten Messaufgaben

XRF-Praxisbeispiele

Konkrete Aufgaben, Messwege und dokumentierte Ergebnisse aus den bereitgestellten SciAps-Fachunterlagen.

XRF · Geochemie

01

Silber und kritische Elemente im Gelände

Aufgabe
Niedrige Gehalte von Silber, Cadmium, Zinn, Antimon, Tellur, Barium und Seltenen Erden direkt an geologischen Proben erfassen.
Vorgehen
Der X555 regt die Probe mit einer 55-kV-Röntgenröhre an. Dadurch werden höherenergetische Linien besser nutzbar als bei einem 50-kV-Handgerät.
X555

Im dokumentierten Silbervergleich lag die Nachweisgrenze des X555 bei 1–2 ppm; beim X505 wurden 6–9 ppm erreicht.

XRF · NDT · PMI

02

Legierungen im Wareneingang verifizieren

Aufgabe
Stähle, Edelstahl sowie Nickel- und Aluminiumlegierungen ohne Probenentnahme vor Ort identifizieren und Verwechslungen vermeiden.
Vorgehen
Die Handheld-RFA misst Phosphor, Schwefel und die klassischen Legierungsbestandteile. Ergebnisse können als Werkstoff-ID oder PASS/FAIL-Entscheidung dokumentiert werden.
X550OneBox

Die Prüfung liefert unmittelbar am Bauteil eine nachvollziehbare Werkstoffverifizierung; für Kohlenstoff und L-/H-Güten ergänzt LIBS die RFA.

XRF · Automation · Bohrkern

03

Bohrkerne automatisiert kartieren

Aufgabe
Lange Bohrkernstrecken reproduzierbar analysieren und Elementdaten räumlich den Kernkisten zuordnen.
Vorgehen
Ein automatisiertes XRF-System scannt den Bohrkern in der Kiste. Die Messwerte werden per API übertragen und können mit LIBS- und Vis-NIR-Daten zusammengeführt werden.
XRFAutomationAPI

Der beschriebene GERDA-Arbeitsablauf erreicht bis zu etwa 130 m Bohrkern in einer 8-Stunden-Schicht.

XRF · Recycling · Batterie

04

Schwarze Masse und Batterierohstoffe prüfen

Aufgabe
Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen und weitere relevante Elemente bei Recycling und Qualitätskontrolle schnell bestimmen.
Vorgehen
Die RFA erfasst die mittleren und schweren Elemente direkt an schwarzer Masse und Prozessmaterial. Für Lithium wird sie im OneBox-Ansatz mit LIBS kombiniert.
XRFOneBox

Die Kombination ermöglicht eine schnelle Vor-Ort-Bewertung der wertgebenden Metalle und ergänzt die dokumentierte Lithium-PASS/FAIL-Prüfung.

Aus echten Messaufgaben

LIBS-Praxisbeispiele

Konkrete Aufgaben, Messwege und dokumentierte Ergebnisse aus den bereitgestellten SciAps-Fachunterlagen.

LIBS · Qualität · Kleinteile

01

Kohlenstoff an kleinen Bauteilen bestimmen

Aufgabe
Schweißdraht, Schrauben, dünne Bleche und Rohre mit kleinem Durchmesser direkt am Bauteil auf Kohlenstoff prüfen und L-/H-Werkstoffe unterscheiden.
Vorgehen
Der Z902C+ fokussiert den Laser auf einen Messbereich von etwa 50 µm. Die kleine Austrittsöffnung ermöglicht Messungen ohne spezielle Bauteiladapter.
Z902C+LIBS

Die Unterlage dokumentiert die direkte Unterscheidung kohlenstoffabhängiger Werkstoffgüten wie 316L und 316H ohne Spanentnahme und Laborversand.

LIBS · Mining · Lithium

02

Lithium in Pegmatiten und Tonsteinen erkunden

Aufgabe
Lithium und wichtige Begleitelemente unmittelbar im Gelände bestimmen, um geologische Proben schnell zu bewerten.
Vorgehen
Z901 und Z903 analysieren feste Proben per Handheld-LIBS. Der erweiterte Spektralbereich des Z903 erfasst neben Lithium unter anderem Kalium und Rubidium.
Z901Z903

Für viele feste Proben nennt die Applikationsschrift Lithium-Nachweisgrenzen unter 5 ppm bei einer typischen Messzeit von weniger als fünf Sekunden.

LIBS · Boden · Forschung

03

Bodenkohlenstoff und Bodenart vorhersagen

Aufgabe
Organischen Kohlenstoff sowie Sand-, Schluff- und Tonanteile schnell am Probenmaterial untersuchen.
Vorgehen
In der dokumentierten Studie wurden 305 europäische Bodenproben mit dem Z903 gemessen und charakteristische C-, Si-, Ca- und K-Linien ausgewertet.
Z903LIBS

Sand zeigte den geringsten Vorhersagefehler, gefolgt von Ton, Schluff und organischem Kohlenstoff; die Methode eignet sich für räumlich aufgelöste Untersuchungen.

LIBS · Oberfläche · Beschichtung

04

Dünne Schichten und Ablagerungen analysieren

Aufgabe
Kleine Oberflächenbereiche untersuchen, eine dünne Auflage von der Grundmatrix trennen und Elementverteilungen sichtbar machen.
Vorgehen
Variable 2D-Raster bis 3 × 3 mm und einzeln auswertbare Laserpulse liefern Tiefeninformationen; mit passenden Standards ist auch eine quantitative Schichtdickenmessung möglich.
Z903LIBS

Die Applikationsschrift zeigt qualitative Punktanalysen, die Trennung von Schicht und Matrix sowie Heatmaps der Elementverteilung.

Aus den Fachunterlagen

Applikationen

Praxisbeispiele, Messansätze und Ergebnisse aus den bereitgestellten SciAps-Anwendungsunterlagen und der Fachpublikation zur Bodenanalyse.

Automation · Geologie

01

Automatisierte Bohrkernanalyse

XRF, LIBS und Vis-NIR verbinden Elementchemie, leichte Elemente und Mineralogie in einem modularen Arbeitsablauf.

  • Automatisches Scannen direkt in Kernkisten
  • API-Anbindung und gemeinsame Auswertung mehrerer Sensoren
  • Mobil einsetzbar im Feld, Kernlager oder auf einem Skid
XRFLIBSreveNIRAutomation

Bis zu ca. 130 m Bohrkern pro 8-Stunden-Schicht im beschriebenen GERDA-Arbeitsablauf.

Daten · Flotten

02

SciAps Cloud+

Messwerte, Berichte, Gerätekonfigurationen und Kalibrationsmodelle werden zentral und standortübergreifend verwaltet.

  • Automatische Synchronisierung und sichere Datensicherung
  • PDF- und CSV-Berichte aus verbundenen Messgeräten
  • Flottenverwaltung, Live-Monitoring und Remote-Updates
XRFLIBSCloud+

Messdaten stehen Teams unmittelbar zur Auswertung und Rückverfolgung bereit.

Mining · Lithium

03

Lithium-Exploration im Feld

Handheld-LIBS ermöglicht die direkte Lithiumbestimmung in Pegmatiten und Tonsteinen sowie die Untersuchung wichtiger Begleitelemente.

  • Z901 für die gezielte Lithiumanalyse
  • Z903 mit erweitertem Spektralbereich für Li, K, Rb und weitere Elemente
  • Werks- oder standortspezifische Kalibrationen
Z901Z903

Nachweisgrenzen unter 5 ppm Li in vielen festen Proben; typische Messzeit unter fünf Sekunden.

Boden · Forschung

04

Bodenkohlenstoff und Bodenart

Eine Studie mit 305 europäischen Bodenproben untersuchte Handheld-LIBS zur Vorhersage von organischem Kohlenstoff, Sand, Schluff und Ton.

  • Schnelle Messung direkt am Probenmaterial
  • Auswertung charakteristischer C-, Si-, Ca- und K-Linien
  • Potential für großflächige und räumlich aufgelöste Bodenuntersuchungen
Z903LIBS

In der Studie zeigte Sand den geringsten Vorhersagefehler, gefolgt von Ton, Schluff und organischem Kohlenstoff.

Oberfläche · Beschichtung

05

Oberflächen- und Schichtanalyse

Variable 2D-Raster und einzeln auswertbare Laserpulse machen kleine Bereiche, Ablagerungen und Beschichtungen zugänglich.

  • Qualitative Elementbestimmung einzelner Oberflächenpunkte
  • Trennung einer dünnen Auflage von der Grundmatrix
  • Quantitative Schichtdickenmessung mit passenden Standards
Z903LIBS

Messraster bis 3 × 3 mm und Heatmaps der Elementverteilung.

XRF · Geochemie

06

55-kV-RFA für kritische Elemente

Die 55-kV-Anregung des X555 verbessert Nachweisgrenzen für kritische Metalle, Seltene Erden und Pathfinder-Elemente gegenüber 50-kV-Systemen.

  • Verbesserte Empfindlichkeit für Ag, Cd, Sn, Sb, Te und Ba
  • REE-Analyse unter anderem für La, Ce, Pr, Nd und Sm
  • Ergänzbar durch Z901/Z903 für Li, Be und B
X555

Beispiel Ag: dokumentierte Nachweisgrenze 1–2 ppm mit X555 gegenüber 6–9 ppm mit X505.

Industrie · PMI

07

NDT und Positive Material Identification

XRF und LIBS ergänzen sich bei der mobilen Werkstoffverifizierung von Stählen, Edelstahl, Nickel- und Aluminiumlegierungen.

  • LIBS für Kohlenstoff, Kohlenstoffäquivalent sowie L- und H-Werkstoffen wie 316L vs 316
  • XRF für P, S und klassische Legierungsbestandteile
  • Gemeinsame Dokumentation der XRF- und LIBS-Ergebnisse
X550Z902C+OneBox

Passende Technologie für jedes Zielelement – ohne unnötige Kompromisse bei der PMI.

Qualität · Kleinteile

08

Kohlenstoff in kleinen Bauteilen

Handheld-LIBS prüft Schweißdraht, Schrauben, dünne Bleche und Rohre mit kleinem Durchmesser direkt vor Ort.

  • Kleine Austrittsöffnung ohne spezielle Bauteiladapter
  • Fokussierter Messbereich von etwa 50 µm
  • Unterscheidung kohlenstoffabhängiger Werkstoffgüten wie 316L und 316H
Z902C+LIBS

Sofortige Vor-Ort-Prüfung statt Spanentnahme, Laborversand und Wartezeit.

Recycling · Batterie

09

Lithiumbatterie-Recycling

Z903 und XRF begleiten Recycling und Herstellung von der schwarzen Masse bis zur Qualitätskontrolle von Lithiumverbindungen.

  • Li, Co, Ni, Mn, P, Fe und bei Bedarf C in schwarzer Masse
  • Pass/Fail-Prüfung für Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid
  • Schnelle Kontrolle ohne große Laborausrüstung
Z903XRFOneBox

Dokumentierte Bewertung: Pass über 17 % Li, Zwischenprüfung 15–17 % Li, Fail unter 15 % Li.

Die Angaben sind kompakte Zusammenfassungen der bereitgestellten Unterlagen. Messleistung und Eignung hängen von Probe, Oberfläche, Matrix, Kalibration und Messbedingungen ab.

Zubehör

Tischständer und Laboreinheiten für stationäre Messungen

SciAps-Zubehör macht aus dem Handgerät ein stationäres Benchtop-Instrument: vom geschützten XRF-Tischständer mit Strahlenschutzkappe und Bleiglas bis zur Laboreinheit für die Z-Serie. Alle Angaben aus den offiziellen SciAps-Test-Stand-Unterlagen.

SciAps X-Series Test Station: XRF-Tischständer mit eingebauter Verriegelung, Lüftern und Netzteil

XRF-Tischständer mit Strahlenschutz

Der XRF Benchtop Test Stand ermöglicht den stationären Betrieb mit eingebauter Verriegelung (Interlock), aktiven und verstellbaren Kühlventilatoren sowie Netzteil. Die geschützte Messkammer bietet Platz für Klein- und Mittelteile.

Innenansicht der geschützten Messkammer mit Probenhalter
X-50/X-200X-5/X-505/X-550/X-555

Zwei Ausführungen für die beiden XRF-Gehäuse: X-500-Serie oder X-50/X-200.

Strahlenschutzkappe mit Bleiglas

Der Mini-Testständer (Tubular Test Stand) für Kleinteile. Die Strahlenschutzkappe mit Bleiglasfenster erlaubt die Sichtkontrolle der Probe, während die Messung läuft – für kleine Teile wie Schrauben, Draht oder Splitter.

Strahlenschutzkappe mit Bleiglasfenster des SciAps Mini-Testständers
X-5/X-505/X-550X-50/X-200

Wichtig: Für den X-555 nicht geeignet, da der Schutz dort nicht ausreicht.

Z-Serie: Test-Stand für den Feldeinsatz

Für reproduzierbare Messungen außerhalb des Labors hält der Z-Test-Stand das Gerät im stationären Format – etwa an der Kernkiste, am Probenstapel oder auf dem Messtisch. Pro Z-Gerät eine eigene Ausführung.

SciAps Z-Test-Stand für den Feldeinsatz mit eingesetztem Z-Gerät
Z901Z902Z903

Stationärer Benchtop-Betrieb für Z-901, Z-902 und Z-903.

Laboreinheit für die Z-Serie

Die Lab-Ausführung des Test-Stands integriert das Z-Gerät fest in eine stabile Laboreinheit aus Aluminium und Stahl – für den dauerhaften stationären Betrieb im Labor, mit reproduzierbarer Probenposition und sicherer Geräteaufnahme.

SciAps Z-Test-Stand Laboreinheit mit eingesetztem Z-Gerät
Z-901Z-902Z-903

TS-DE903 ist auch für das ReveNIR geeignet.

Angaben aus den offiziellen SciAps-Unterlagen zu X- und Z-Series Test Stands. Verfügbarkeit und Zubehörumfang können je nach Gerät und Konfiguration abweichen; verbindliche Angaben entnehmen Sie bitte den aktuellen SciAps-Unterlagen.

Downloads

Dokumente zum Herunterladen

Applikationsnotizen, Datenblätter und Anleitungen als PDF.

Application Note · LIBS

Probenvorbereitung für die Kohlenstoffanalyse

SciAps-Applikationsnotiz: Wie Oberflächen für zuverlässige Kohlenstoffmessungen mit der LIBS-Z-Serie vorbereitet werden.

PDF · 2 Seiten · 5,6 MB · EN

Application Note · Automation

Bohrkern-Logging mit XRF, LIBS und NIR

SciAps-Applikationsnotiz: Automatisierte Bohrkern-Analyse mit XRF-, LIBS- und NIR-Technologie für Exploration und Bergbau.

PDF · 2 Seiten · 3,8 MB · EN

Broschüre · XRF

PowerHouse & X-5 – Broschüre

Deutsche Broschüre zu den SciAps-XRF-Geräten PowerHouse (PM/RoHS) und X-5: Technologie, Einsatzbereiche und Vorteile.

PDF · 4 Seiten · 0,4 MB · DE

Broschüre · Software

SciAps Cloud – Broschüre

Broschüre zur SciAps Cloud: Datenverwaltung, Flottenmanagement und Reporting für XRF- und LIBS-Geräte.

PDF · 4 Seiten · 7,7 MB · EN

Application Note · LIBS

Lithium-Exploration mit Z901 und Z903

SciAps-Applikationsnotiz: Lithium-Exploration im Feld mit den Handheld-LIBS-Geräten Z901 und Z903.

PDF · 2 Seiten · 4,3 MB · EN

Broschüre · XRF

X-Serie – Übersicht

Übersichtsbroschüre zur SciAps-XRF-X-Serie: Modelle, Leistungsdaten und Einsatzbereiche im Überblick.

PDF · 1 Seiten · 1,0 MB · DE

Application Note · XRF

Oberflächenanalytik mit Handheld-XRF

Deutsche Applikationsnotiz: Oberflächen- und Schichtanalytik mit tragbaren Röntgenfluoreszenz-Analysatoren.

PDF · 2 Seiten · 0,5 MB · DE

Broschüre · PMI

NDT / PMI – Werkstoffprüfung

Deutsche Broschüre: Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und Positive Material Identification (PMI) mit SciAps-Handanalysatoren.

PDF · 4 Seiten · 3,5 MB · DE

Broschüre · RoHS

RoHS-Prüfung mit XRF

Deutsche Broschüre: RoHS-Konformitätsprüfung von Elektronik und Kunststoffen mit Handheld-XRF.

PDF · 4 Seiten · 2,1 MB · DE

Application Note · Recycling

Lithium-Batterie-Recycling

Deutsche Applikationsnotiz: Analyse von Batteriematerialien und Black Mass im Lithium-Batterie-Recycling.

PDF · 2 Seiten · 1,3 MB · DE

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