Семейство рентгенофлуоресцентных экспресс

Реклама
УДК 543.422.8
СЕМЕЙСТВО РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ
ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗАТОРОВ “EXPERT”
Э.И.Моргунов, О.А. Волкова, Е.В. Науменко
ООО «НПП Институт аналитических методов контроля» (ИНАМ), г. Киев
С 1988 года НПП «Институт аналитических методов контроля» (ИНАМ) работает над
проблемой измерения элементного состава вещества рентгенофлуоресцентным
методом. Важнейшим результатом этой работы явилось создание нового типа
приборов - универсальных прямопоказывающих экспресс-анализаторов элементного
состава вещества семейства “EXPERT”. Их отличительной особенностью является
возможность прямого неразрушающего определения массовой доли химических
элементов в образцах методом неразрушающего энергодисперсионного
рентгенофлуоресцентного анализа (ЭДРФА) без использования априорной
информации о типе объекта контроля и проведения каких-либо градуировок и
подстроек по эталонам.
Уникальным свойством данных приборов является также наличие единой
мультиэлементной градуировки, устанавливаемой изготовителем при выпуске
каждого прибора по множеству стандартных образцов (СО) разных типов. Такая
градуировка является более точной, чем обычно устанавливаемая по одному
комплекту СО, т.к. нивелирует неточности величин фундаментальных параметров и
компенсирует вероятное наличие систематических погрешностей СО.
В настоящее время семейство анализаторов “EXPERT” представлено следующими
моделями:



мультиэлементный экспресс-анализатор "EXPERT 3L" для измерения
массовой концентрации элементов в образцах металлических сплавов, руд,
минералов, стекол, стройматериалов и т.п.;
портативный носимый экспресс-анализатор "EXPERTMobile" для проведения
измерений в полевых условиях;
анализатор содержания токсичных элементов "ЭКОЛОГ" ("EXPERT 3ХL") для
измерения массовой концентрации элементов в пробах воздуха, почвы, воды,
пищевых продуктов и т.п.
Проведенный научно-технический поиск в области современных инструментальных
методов анализа показал, что данные анализаторы не имеют прямых аналогов и
обладают уникальным сочетанием метрологических и эксплуатационных свойств:
- проведение за одно измерение мультиэлементного количественного анализа
образцов, о составе которых нет априорной информации;
- наличие единой мультиэлементной градуировки, устанавливаемой изготовителем
при выпуске прибора и позволяющей пользователю проводить измерения образцов
различных типов в любой последовательности без каких-либо подстроек и
дополнительных градуировок;
- сохранение метрологических характеристик в течение всего периода
эксплуатации прибора;
- погрешности определения химических элементов не уступают соответствующим
погрешностям химического анализа;
- наилучшее разрешение среди серийно выпускаемых спектрометров на Si-PIN
детекторах;
- максимальная автоматизация процедур измерения - от выбора условий
облучения и до получения таблицы конечных результатов;
- исключительно низкая себестоимость анализа, малое время анализа;
- отсутствие высоких требований к квалификации оператора;
- полная безопасность персонала при работе с прибором;
- коммерческая доступность.
Реализация указанных свойств достигнута за счет применения уникальных базовых
разработок ИНАМ. Ниже приведен перечень наиболее важных из них:
1. Метод фундаментальных параметров, модифицированный добавлением
уравнений связи, описывающих априорную информацию о полноте измеряемой
системы.
2. Метод исходной количественной градуировки конкретного анализатора по
множеству стандартных образцов (СО) разных типов и линеек, который нивелирует
неточности величин фундаментальных параметров и компенсирует вероятное
наличие систематических погрешностей СО.
3. Метод определения экспериментальных интенсивностей линий
характеристического рентгеновского излучения, основанный на построении функции
отклика элемента с учетом поглощения линий в матрице образца и эффектов
подвозбуждения.
4. Метод реконструкции фоновых распределений, который опирается на форму
линии спектрометра.
5. Метод апостериорной коррекции параметров спектрометрического тракта для
обеспечения долгосрочной стабильности измерений.
6. Метод оценки состава порошков по химическим формулам.
7. Метод последовательных измерений с изменением условий возбуждения для
выравнивания концентрационной чувствительности элементов.
8. Оригинальный принцип построения спектрометрического тракта и устройства
рентгеновского возбуждения (УРВ), обеспечивающий достижение высокого
разрешения и высокой загрузочной способности спектрометра.
9. Автоматизированная методика определения первичных параметров
спектрометрического тракта по образцу известного состава.
10. Организация трехуровневой системы стабилизации параметров анализатора.
11. Методика адаптации режима излучения (УРВ) к конкретному образцу для
организации автоматической процедуры последовательных измерений.
Ниже приведены основные технические и эксплуатационные характеристики
анализаторов семейства "EXPERT":
Диапазон определения химических элементов:
Аттестованный диапазон значений измеряемых
массовых долей для сплавов:
от магния до урана
0,1 - 100%
Границы основной допустимой абсолютной погрешности:
с)
±0.05 - 0.2% (время 300
Нижняя возможная граница определения элементов из диапазона определения для
сплавов:
0.01- 0.1% (более подробно см. проспект анализатора)
Гарантированное начало диапазона значений измеряемых массовых долей в
жидкостях и порошках: 1-10 ppm
Минимально детектируемая масса элемента в микрочастицах: 0.5 мкг
Mаксимальная масса образца:
24 кг
Рекомендованное время экспозиции:
от 20 с до 600 с
Возможное время экспозиции:
Напряжение питания:
от сети переменного тока
от встроенного аккумулятора
от 10 с до 3600 с
100-240 В (частотой 50/60 Гц)
12 В
Потребляемая мощность блока измерения:
Время непрерывной работы
в режиме автономного питания:
Разрешающая способность детектора
кэв)
Система охлаждения детектора
не более 55 ВА
не менее 4 ч.
не хуже 155 эВ (для линии Ka Mn 5.89
термоэлектрическая
Мощность эквивалентной дозы рентгеновского излучения на расстояния 0.1 м от
поверхности блока измерения: не выше фоновых значений места расположения
На сегодняшний день ИНАМ выпустил более 100 анализаторов различных
модификаций. Приборы находят широкое применение как в Украине, так и за
рубежом для решения измерительных задач и проведения экспертиз в
подразделениях силовых структур, предприятиях металлургии, машиностроения и
ювелирной промышленности, академических институтах, вузах, банковских
учреждениях и т.д.
В заключение считаем необходимым отметить, что достигнутые метрологические
результаты получены благодаря тесному и плодотворному взаимодействию со
специалистами УкрМетрТестСтандарта.
Скачать
Похожие карточки

Онегин, дядя

– Карточек Cards

Всякая еда

– Карточек Cards

Название еды

– Карточек Cards

Физические термины

– Карточек Cards

Создать карточки