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β射线反向散射法基本工作原理是用放射性同位素释放出β射线，在射向被测试样后，一部分进入金属的β射线被反射至探测器。被反射的β粒子的强度是被测镀层种类和厚度的函数。因此，从探测器测量由被测镀层反射的"射线强度，即可测得被测镀层的厚度。
β射线反向散射法可测量金属或非金属基体上的金属和非金属覆盖层厚度，但主要用于测量薄的（2.5μm以下）贵金属镀层厚度。
测量误差在±10%以内。覆盖层和基体材料的原子序数相差越大测量精度就越高。ISO3543-81要求基体和镀层原子序数之差不应小于5。原子序数低于20的材料，这个差值可降低到较高的那个原子序数的25%；原子序数高于50的材料，这个差值至少为较高的那个原子序数的10%。因为"测厚仪本身只是一个测量反向散射强度的比较仪器，它的厚度刻度是通过标准样品的定标得出的，如果被测试样与标准样品的镀层成分、密度、基体物质、表面曲率有差异，则要根据下式修正厚度的读数：
镀层厚度计算公式
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