Эмиссионный спектрометр с источником индуктивно связанной плазмы ЭРИДАН 500

Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений РФ под № 4288-09

Оптический эмиссионный спектрометр с источником возбуждения спектров – индуктивно-связанной плазмой (ИСП-спектрометр) ЭРИДАН-500 предназначен для определения содержания одновременно многих десятков химических элементов в практически любых веществах.

Для проведения анализа на ИСП-спектрометре исходное вещество должно быть переведено в раствор предварительной химической пробоподготовкой.

ЭРИДАН-500 сконструирован для непрерывных в течение рабочего времени анализов большого числа проб, требующих постоянного присутствия оператора около спектрометра. Поэтому он исполнен в наиболее эргономичной форме — форме стола. Форма корпуса спектрометра в виде стола не только эргономична, но и функциональна: на столе удобно располагать контейнеры с подготовленными к анализу пробами, а также возможное дополнительное оборудование — автосэмплер, ультразвуковой распылитель, генератор гидридов, мембранный осушитель аэрозоля и др.

Для спектрального анализа проб на ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 доступны любые спектральные линии в диапазоне 174...915 нм (включая линии фосфора, серы, углерода, азота, водорода, кислорода, щелочных и щелочно-земельных элементов) с разрешением 0,007...0,01 нм (в диапазоне 174...415 нм) и 0,02...0,03 нм (в диапазоне 415...915 нм).

Пределы обнаружения ИСП-спектрометра ЭРИДАН-500 в водно-кислотных растворах по критерию «3σ» для большинства элементов лежат в диапазоне от десятых долей мкг/л до 50...100 мкг/л:

Условия измерений

• мощность 1200 Вт;
• потоки аргона, л/мин:
  
  • плазмообразующий 8.0,
  • вспомогательный 0.2,
  • пробонесущий 0.6;
• пробоподача 4 мл/мин;
• длительность одного кадра 1 с,
• число кадров 30.
• Растворы многоэлементные.

Эти пределы могут быть существенно (вплоть до 2-3 порядков) улучшены за счет дополнительной аппаратуры (ультразвукового распылителя, генератора гидридов и др.).

ЭРИДАН 500 позволит Вам проводить элементный анализ

Спектрометры ЭРИДАН успешно эксплуатируются в ОАО «Эра-Хенкель», АО «Пикалевский глиноземный комбинат», ГУП «ВНИИ Метрологии им. Д. И. Менделеева» и т.д. Приборы используются для многоэлементного анализа проб воздуха, сточных и других вод, соды, поташа, глинозема и других материалов, а также анализа примесей в сверхчистом галлии, геохимических анализов и др.

ИСП-спектрометр ЭРИДАН-500, эксплуатирующийся в Химико-аналитическом центре «Арбитраж» ВНИИ метрологии им. Д.И. Менделеева, успешно участвует в ключевых (т.е. особо точных) международных сличениях. На основании результатов этих сличений измерительные и калибровочные возможности ВНИИМ в области физико-химических измерений внесены в международную базу данных измерительных и калибровочных возможностей высшей точности Международного бюро мер и весов (самая авторитетная метрологическая организация в мире).

ЭРИДАН 500 — единственный ИСП-спектрометр российского производства!

Особенности конструкции

Источник индуктивно связанной плазмы ЛУЧ-2000

• Частота ― 27,12 МГц. Независимое возбуждение.
• Большой диапазон мощности ― 200...2000 Вт при стабильности 0,5 %.
• Поддержание всех параметров автоматическое от контроллера.
• Электронное управление и стабилизация четырех потоков аргона.
• Управление через программное обеспечение спектрометра.
• Применяется уникальная закрытая водоохлаждаемая разборная горелка, конструкция которой обеспечивает отсутствие кислорода на всем оптическом пути до входной оптики спектрографа (важно при анализе серы и фосфора) и защиту входной оптики от продуктов сгорания пробы:
  

  

  • Закрытость горелки является дополнительным фактором обеспечения высокой стабильности аналитического сигнала и отсутствия поступления воздуха из окружающей среды.
  • Пониженная за счет водоохлаждения температура стенок горелки приводит к более эффективному прилипанию продуктов сгорания пробы к стенкам горелки и отсутствию обратного поступления их в плазму.
  • Водяная рубашка горелки обеспечивает превосходную УФ-фильтрацию излучения плазмы, препятствующую образованию озона.
  • Может работать на низких (всего 5...6 л/мин ― меньше всех в мире!) расходах аргона.
  • Горелка стандартно комплектуется сапфировым инжектором, идеально подходящим для анализа проб, требующих химической инертности

    

• Применяется легко съемный эргономичный держатель горелки и распылителя.
• Даже в базовой комплектации источник ИСП ЛУЧ-2000 оснащается распылителем и распылительной камерой, устойчивыми к HF.
• Может работать с любыми существующими распылителями и распылительными камерами.

Вакуумный спектрограф С-5036/4016-ИСП

• Спектрограф С-5036/4016-ИСП ― сдвоенный, т.е. на одном оптическом основании располагаются два спектрографа (с оптическими схемами Пашена-Рунге), оптически связанные через нулевой порядок дифракции первого спектрографа. Это наиболее рациональная конструкция для широкодиапазонных светосильных спектрографов.
• Применяются высококачественные голограммные вогнутые дифракционные решетки, параметры которых специально оптимизированы для оптических схем спектрографов, применяемых в спектрометрах ООО «Промоптоэлектроника».
• Доведенная до совершенства за два десятилетия технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения, например, в ИСП-спектрометрах ЭРИДАН 500 спектральное разрешение составляет 0,007...0,01 нм (в диапазоне 170...415 нм) и 0,02...0,03 нм (в диапазоне 415...915 нм).
• Эта же технология обеспечивает исключительно высокую температурную стабильность настройки спектрографов, причем без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации. Остаточный уход спектральных линий составляет не более одного-двух пикселов (т.е. всего 10...15 мкм!) при изменении температуры на 10 °С. Но даже этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется.
• Для обеспечения максимально высокой чувствительности в ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 в диапазоне длин волн менее 185 нм в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум с остаточным давлением менее 0,1 мБар.
• Входная апертура спектрографа С-5036/4016-ИСП закрывается управляемой от компьютера диафрагмой переменного диаметра для регулирования входного потока света с целью расширения динамического диапазона измерений вверх по концентрациям без изменения длительности единичного кадра и повторного снятия темнового тока.
• Применяется система визуализации освещенности входной щели спектрографа для визуального контроля качества установки горелки на оптическую ось спектрографа.

Система регистрации на линейных ПЗС-детекторах

• Формирует управляющие синхросигналы для тактирования линейных ПЗС-детекторов типа TCD1304DG (фирма TOSHIBA) или их аналогов.
• Оцифровывает аналоговые сигналы с линейных ПЗС-детекторов и сохраняет полученные данные во внутренней памяти.
• Осуществляет предварительную обработку оцифрованного сигнала.
• Осуществляет прием команд и передачу обработанных данных в управляющее устройство (персональный компьютер).
• Состоит из одной или нескольких (до 5 штук) параллельно подключенных плат. Каждая плата позволяет подключить до 18-ти (включительно) линейных ПЗС-детекторов. Система регистрации на 5-ти платах позволяет обрабатывать сигналы с 90 линейных ПЗС-детекторов. В ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 применяется система регистрации из 2-х плат, обслуживающая 30 ПЗС детекторов.
• Аналоговые сигналы со всех линейных ПЗС-детекторов обрабатываются параллельно и одновременно, независимо от количества подключенных плат, что в дальнейшем позволяет использовать корреляционные методы обработки сигнала.
• Внутренняя память каждой платы системы регистрации позволяет сохранить до 500 кадров. Один кадр представляет собой оцифрованный сигнал с 3692 пикселей каждой из 18-ти подключенных линейных ПЗС-детекторов.
• Аналоговый сигнал оцифровывается с разрешением 16 бит.
• Время накопления каждого кадра устанавливается оператором в пределах 0.004...60.0 сек с шагом 0.004 сек.
• Для регистрации длительных процессов, требующих сохранения более 500 кадров, предусмотрен режим прореживания кадров. Коэффициент прореживания задается в диапазоне 1...255. При обычном режиме Кпрореживания = 1, то есть сохраняется каждый кадр. Например, при Кпрореживания = 5 будет сохраняться каждый 5-ый кадр.
• Запуск начала регистрации возможен двумя способами: внешний (команда из управляющего компьютера) и автономный (например, по вспышке излучения). Во втором способе регистрация начинается только при фиксации сигнала с какой-либо из ПЗС линеек больше заданного.
• Система регистрации позволяет передавать как все зарегистрированные кадры, так и только среднее по всем кадрам (для сокращения времени передачи большого объема данных на управляющий компьютер и снижения на нем вычислительной нагрузки).
• Связь с управляющим компьютером осуществляется посредством высокоскоростного интерфейса USB2.0.
• Питание плат может осуществляться от нестабилизированного источника напряжения постоянного тока в диапазоне 9...18 В.
• Внутренние потребители гальванически отвязаны от внешнего источника с развязкой 3,5 кВ. Внутренняя схемотехника плат системы регистрации выполнена с учетом жестких условий эксплуатации, таких как функционирование рядом с источниками сильных электромагнитных помех (генераторы искровых, дуговых, ВЧ и СВЧ разрядов) или функционирование в вакууме до 0,001 мБар (т.е. в условиях плохого теплообмена).

Система вакуумирования

Вакуумирование кожуха спектрографа осуществляется с помощью пластинчато-роторных масляных форвакуумных насосов с начальной скоростью откачки не менее 5 м³/час и обеспечивающих остаточное давление менее 0,1 мБар. Применяются малогабаритные, мало шумные, высоко надежные, простые и дешевые в обслуживании современные импортные насосы, оснащенные эффективными и не дорогими фильтрами длительного пользования, исключающими попадание паров масла как в откачиваемый объем, так и в окружающую среду. Насосы снабжены клапанами, отсекающими насос от откачиваемого объема при внезапном отключении электропитания насоса, препятствуя тем самым попаданию масла в спектрограф и безнадежному выходу из строя последнего. Система управления и программное обеспечение

ЭРИДАН-500 управляется с помощью системы управления, включающей в себя персональный компьютер, контроллеры и специализированное программное обеспечение эмиссионных анализаторов с индуктивно связанной плазмой.

Программное обеспечение

• совместимо с Windows 98/2000/XP/7;
• обеспечивает полное управление всеми функциями источника ИСП ЛУЧ-2000, системой регистрации, системой вакуумирования спектрографа, апертурной диафрагмой спектрографа, автосемплером SC-2;
• обеспечивает два режима работы оператора:
  
  • «лаборант»: с минимальным и простейшим доступом к управлению спектрометром, обеспечивающим анализ проб по выбранной методике и сохранение результатов;
  • «инженер»: с полным доступом ко всем функциям программного обеспечения, позволяющим самостоятельно создавать аналитические методики, не обращаясь к производителю спектрометра, а также оптимально настраивать спектрометр при анализе сложных многокомпонентных проб с высоким содержанием матричных элементов;
• обеспечивает сохранение и графическое представление спектров с удобной навигацией по спектру, масштабированием, идентификацией спектральных линий и т.д.;
• возможность складывать и вычитать спектры помогает оператору разрабатывать методики измерений сложных многокомпонентных растворов с высоким содержанием матричных элементов;
• содержит обширную базу спектральных линий для их идентификации в спектре, качественного анализа и оценки влияния спектральных наложений;
• обеспечивает автоматическую коррекцию остаточного дрейфа спектральных линий; предусматривает режим «осциллограф», позволяющий просматривать изменения интенсивности спектральной линии во времени и предназначенный для выбора длительности времен промывки, доставки пробы, выхода на рабочий режим; позволяет производить индивидуальный учет величины и поведения спектрального фона для каждой аналитической линии по обе стороны от нее, позволяющий определять аналитический сигнал без учета паразитного излучения плазмы, увеличивая тем самым чувствительность и точность измерений;
• предусматривает применение для каждого определяемого элемента нескольких аналитических линий и различных значений входной апертуры, что позволяет не только обеспечить большой динамический диапазон измерений (вплоть до 107), но и существенно повысить надежность результатов количественного анализа;
• позволяет быстро строить градуировочные характеристики на основе множественной регрессии;
• предусматривает одно- и двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик;
• позволяет легко и быстро создавать методики измерений различных проб;
• позволяет настроить спектрометр для длительной работы в режиме полностью автоматического анализа большого числа проб;
• позволяет вести журнал измерений и создавать отчеты о результатах измерения.

Технические характеристики

В помещении, где будет устанавливаться спектрометр, необходимо обеспечить подвод водопроводной воды, вытяжной вентиляции, электропитания, аргоновую магистраль с редуктором.

Комплектация

Базовая

• Источник ИСП ЛУЧ-2000:
  
  • Блок питания БП-4200
  • ВЧ-генератор ― 27 МГц/2 кВт
  • Согласующее устройство
  • Контроллер ИИСП
  • Юстировочный стол
  • Блок газораспределения и регуляторов расхода газа (РРГ)
  • Блок лазерного указателя оптической оси
  • Насос перистальтический десяти роликовый двухканальный ПН-10/2
  • Плазменный отсек со съемной насадкой вытяжной вентиляции
  • Кварцевая водоохлаждаемая малорасходная разборная горелка ЭРИДАН
  • Инжектор сапфировый
  • Распылитель типа Мейнхарда (устойчивый к HF марки PolyPro ES-4040-29)
  • Распылительная камера типа Скотта (устойчивая к HF марки М-100)
  • Держатель горелки
  • Система водо-водяного охлаждения индуктора и горелки
  • Накопительная емкость для отработанных проб с датчиком переполнения
  • Система визуализации плазмы на экране монитора
  • Монтажно-присоединительные элементы
  • Комплект из 10 трубок для ПН-10/2 для подачи пробы
  • Комплект из 10 трубок для ПН-10/2 для удаления пробы из расп. камеры
  • Устройство для прочистки распылителей типа Мейнхарда
• Спектральный прибор:
  
  • Вакуумный спектрограф С-5036/4016-ИСП
  • Контроллер диафрагмы
  • Система регистрации на 30 ПЗС-детекторах
  • Система вакуумирования
  • Монтажно-присоединительные элементы ·
• Блок управления спектрометра:
  
  • Персональный управляющий компьютер (системный блок, ЖК-монитор, клавиатура, мышь)
  • Программное обеспечение, включая специализированное
  • Монтажно-присоединительные элементы
• Корпус спектрометра с креслом оператора
• Техническая документация:
  
  • Руководство по эксплуатации
  • Паспорт
  • Методика поверки спектрометра эмиссионного ЭРИДАН 500
  • Свидетельство о поверке спектрометра

Дополнительная

• Автосэмплер SC-2 с комплектом штативов и пробирок
• Генератор гидридов HGX-200 (или любым другим)
• Система образования и концентрирования аэрозоля «APEX HF» с мембранным осушителем для снижения пределов обнаружения всех элементов
• Ультразвуковой распылитель (любой модели)
• Принтер любой модели