Рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный анализатор Реан

Снят с производства

Внесён в Государственный реестр средств измерений РФ под № 42889-09

Прибор предназначен для неразрушающего рентгеноспектрального флуоресцентного элементного анализа. Используются в целях изучения элементного состава подготовленных твердых, жидких и порошковых проб, а также неподготовленных образцов. Диапазон определения содержаний химических элементов: 11Na...92U.

Особенности

• Экспрессность
• Пределы обнаружения — для тяжёлых элементов единицы миллионных долей (ppm)
• Анализ элементов от 6С до 92U одновременно
• Возможность работы с крупноразмерными образцами
• Автоматизация анализа (автосамплер до 144 образцов)

Принцип действия

Принцип действия анализатора основан на возбуждении и последующей регистрации рентгенофлуоресцентного спектра материала исследуемого образца. Энергии характеристических линий спектра соответствуют химическим элементам, содержащимся в образце, а их интенсивность пропорциональна концентрации соответствующих элементов.

Флуоресцентное рентгеновское излучение возбуждается при облучении вещества первичным рентгеновским излучением. В качестве источника первичного рентгеновского излучения используется рентгеновская трубка с боковым окном.

Флуоресцентное излучение регистрируется детектором, сигнал с которого обрабатываются электронной схемой. В результате формируется спектр, в котором отдельные пики соответствуют характеристическим линиям элементов, амплитуда пиков пропорциональна интенсивности излучения. Математическая обработка позволяет определить качественный и количественный состав образца по зарегистрированному спектру.

Анализатор сопряжен с компьютером, и специальное программное обеспечение позволяет управлять прибором и производить обработку результатов измерений в автоматическом режиме.

Анализ подготовленных образцов производится в кюветах круглого сечения через донышко, затянутое лавсановой пленкой толщиной 3 или 6 мкм. Диаметры проб должны быть: 42, 31, 20, 16 или 10 мм. В кюветы можно помещать и неподготовленные пробы. Для измерения мелких частиц имеются специальные держатели микрообъектов, используемые с кюветами диаметром 10 мм. Назначение держателя – центрировать объект исследования в облучаемой области. Диаметр пятна, в котором проводится анализ — 8 мм. В комплект ЗИП входит набор коллиматоров первичного излучения диаметром 1, 2 и 3 мм, позволяющих формировать пятно облучения меньших размеров.

Пробы, помещенные в кюветы диаметром 42 мм (одноместные), можно измерять с вращением для усреднения результата по поверхности пробы. Пробы меньшего диаметра измеряются в специальных многоместных кюветах: двуместных (диаметр пробы — 20 мм), трехместных (диаметр пробы - 16 мм, шестиместных (диаметр пробы — 10 мм). Для смены проб, помещенных в многоместные кюветы, используется механизм вращения.

Для измерения кюветы помещаются в измерительную камеру. Для определения «легких» элементов (от Na до Ca) из объема измерительной камеры откачивается воздух. При необходимости анализа проб, не позволяющих создать необходимое разряжение, например - жидких, а также при невозможности герметизации камеры, определение легких элементов проводится в гелиевой среде. Предметы, не помещающиеся в кюветы, можно разместить на верхней панели прибора, если снять сменщик проб и верхнюю часть измерительной камеры. В этом случае используется специальная вставка, не позволяющая предмету провалиться в измерительную камеру, а на верхнюю панель анализатора устанавливается защитный экран. Для визуального контроля области анализа в измерительной камере установлены осветитель и видеокамера.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

*материал анода рентгеновской трубки может быть изменен по согласованию с заказчиком.

**набор фильтров может быть изменен по согласованию с заказчиком.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Комплектность анализатора

Базовая комплектация включает:

• анализатор (базовый блок)
• сменщик проб
• компьютер
• принтер
• форвакуумный насос
• газовый гелиевый пост
• защитный экран для работы без верхней части измерительной камеры
• комплект запасных инструментов и принадлежностей

Комплектность анализатора представлена в двух исполнениях:

• для криминалистических исследований
• для геологических исследований.

Исполнения отличаются программным и методическим обеспечением. По согласованию с заказчиком комплектация может быть изменена.

Измерительная камера

Измерительная камера позволяет поместить для исследования:

• кювету 1-местную Ø42 мм*
• кювету 2-местную
• кювету 3-местную
• кювету 6-местную

*диаметр одноместной кюветы может быть уменьшен и определяется в процессе заказа.

Измерение может проводиться в воздухе, в вакууме или в гелиевой атмосфере, а так же с вращением кюветы. При использовании многоместных кювет, механизм вращения используется для установки заданного образца многоместной кюветы в зону измерения.

Устройство автоматической смены проб

Сменщик проб представляет собой автоматизированный трехкоординатный манипулятор. Предназначен для автоматической установки кювет в измерительную камеру. Кюветы с пробами устанавливаются в сменные поддоны.

Одновременно на прибор устанавливаются 2 поддона, в которые можно установить в любом сочетании кюветы на 1, 2, 3, 6 мест в количестве до 24 шт, по 12 кювет в поддон. Максимальная емкость автосэмплера — 144 образца.

Блок регистрации

В блоке регистрации используется кремниевый дрейфовый детектор с электрическим охлаждением.

Характеристики блока детектирования:

Блок возбуждения

Блок возбуждения состоит из блока электроники и блока рентгеновской трубки с боковым выходом. Материал анода: Rh или Mo (материал анода рентгеновской трубки может быть изменен по согласованию с заказчиком).

Блок фильтров

Блок фильтров имеет 12 гнезд, два из которых — без фильтра (прямого доступа) и заглушку (свинец). Смена фильтров производится в автоматическом режиме. Набор фильтров может быть установлен по согласованию с заказчиком.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Анализатор полностью управляется и контролируется программным обеспечением в операционной системе Windows XP или 7. Программное обеспечение позволяет автоматизировать измерения, проводить градуировку, сохранять результаты измерений. Результаты анализа выводятся на монитор, сохраняются в виде файла на жестком диске компьютера, а также могут быть распечатаны и перенесены на другие носители для дальнейшей обработки.

Программное обеспечение реализует два режима работы анализатора: режим эксперта и режим серийного анализа. Обработка результатов позволяет выполнять качественный и количественный анализ. Для количественного анализа можно использовать способ стандарта-фона, несколько вариантов построения регрессионных зависимостей, способ фундаментальных параметров. При разработке методик анализа выбор оптимального способа проводится в режиме эксперта путем сравнения результатов, полученных различными способами.

Программный интерфейс разделен на две пользовательские части:

Режим измерения

Режим измерения позволяет осуществлять:

• контроль управления основными узлами прибора
• поверку прибора; калибровку энергетической шкалы
• установку параметров измерений: ток и напряжение рентгеновской трубки, время экспозиции, установка первичных фильтров, вращение образца и использование вакуума при необходимости
• составление программ серий измерений
• управление автосамплером
• редактирование базы данных стандартных образцов
• автоматическое измерение и расчёт концентраций по методике
• безэталонный количественный экспресс-анализ

Режим исследования

Алгоритмы и программы математической обработки и моделирования спектров и фона для повышения точности анализа включают:

• качественный (возможен автоматический) анализ
• сравнение, вычитание, усреднение спектров
• различные способы моделирования спектров и фона
• учет пиков вылета (escape peaks) и двойных пиков (double peaks)
• полуколичественный анализ методом фундаментальных параметров (безэталонный)
• количественные методы расчета концентраций: линейая регрессия, методы Лукаса-Туса, Кляйсе-Квентина и Лачанса-Трейла, в том числе с альфа-коррекцией, способ стандарта-фона с использованием некогерентно рассеянного излучения
• редактор методик с возможностью создания пользовательских формул и учета ошибок в стандартных образцах по отдельным элементам
• создание методик автоматических измерений с полным описанием параметров измерения, математической обработки спектров и вариантов расчета
• возможность дополнения программными модулями для решения конкретных задач (специализированные методики анализа, идентификация, сортировка, разбраковка и т.п.)

Спектрометр может быть дополнительно укомплектован оборудованием для подготовки порошковых проб (прессования таблеток) — гидравлическими лабораторными прессами и пресс-формами российского или зарубежного производства.