Универсальный рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный спектрометр БРА-135F

Спектрометр предназначен для определения содержания химических элементов в диапазоне от 9F до 92U в жидких, порошкообразных и твердых пробах, а также аэрозолях осаждённых на фильтр. Прибор зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 54625. Освобождён от радиационного контроля и учёта. Производство осуществляется в соответствии с требованиями системы менеджмента качества ISO 9001:2008. 

Процесс измерения

В диск пробоподачи загружаются образцы стандартной формы (Ø 32 или 40 мм). Крупные образцы или образцы неправильной формы можно поместить непосредственно над измерительной камерой.

В программном обеспечении выбирается требуемый метод анализа:

• Качественный анализ – для качественного определения состава исследуемого вещества по присутствию в спектре характерных конкретным элементам пиков, т.е. наличия того или иного элемента;
• Количественный анализ – для количественного определения содержания элементов на основании обработки полученного спектра с помощью специальной программы калибровки (количественной градуировки прибора);
• Способ фундаментальных параметров – для количественного определения содержания элементов без использования стандартных образцов для калибровки (для определения составов сплавов);

Для получения спектра каждого образца требуется от 10 до 200 секунд (в зависимости от требуемой точности результата). При наличии нескольких образцов в диске пробоподачи смена анализируемого образца происходит автоматически, что ускоряет рутинный анализ при большом числе измерений. После получения спектра оператору требуется промаркировать характеристические линии элементов при помощи специальной утилиты.

Для выполнения количественного анализа методом множественной регрессии должна быть предварительно создана калибровочная программа с использованием стандартных образцов, элементный состав которых точно известен (ГСО). Для построения градуировочных зависимостей необходимо 5 - 7 образцов с известным содержанием определяемого элемента во всём измеряемом диапазоне. 

При использовании способа фундаментальных параметров применение ГСО не требуется. Количественное определение содержания элементов происходит на основании уже имеющихся в программе калибровок различных элементов. Метод применим для анализа только сплавов и сталей.

Программное обеспечение

Спектрометр БРА-135F оснащён программным комплексом «КЭДА-E», предустановленным на встроенный в прибор промышленный компьютер. 

Функции ПК «КЭДА-E»: 

• управление прибором; 
• качественный анализ состава образца; 
• количественный эталонный анализ состава образца; 
• количественный безэталонный анализ состава образца (способ фундаментальных параметров); 
• вывод и хранение результатов анализа. 

Современное программное обеспечение раскрывает широкие возможности для оперативного получения информации о химическом составе исследуемого материала.      

Зарегистрированные спектры могут быть: 

• Сохранены в удобно структурированном архиве; 
• Извлечены для проведения повторного анализа на базе новой калибровочной характеристики; 
• Обработаны по требованию пользователя: сложение, вычитание, KLM-маркировка; 
• Масштабированы. 

Для удобства работы оператора реализованы вспомогательные утилиты, позволяющие минимизировать ошибки при проведении анализа. Например, полуавтоматический маркер линий позволяет безошибочно идентифицировать спектральные линии разных элементов.

Программный интерфейс спектрометра БРА-135F

Результаты работы удобным образом архивируются и извлекаются в случае необходимости.

Программное обеспечение, реализующее способ фундаментальных параметров, позволяет проводить полуколичественное и количественное определение химических элементов в диапазоне от Mg (12) до Pb (82) в монолитных пробах сталей и сплавов при содержаниях от 0.1% до 100%.

ПК «КЭДА-E» работает под управлением операционной системы Windows 10 и имеет защиту от несанкционированного доступа к данным.

Принцип действия

Принцип действия спектрометра основан на возбуждении флуоресцентного излучения атомов исследуемого вещества излучением маломощной рентгеновской трубки. Флуоресцентное излучение от образца попадает в полупроводниковый детектор SDD-типа, где кванты излучения различной энергии преобразуются в электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии поглощенных квантов.

Управление прибором, обработка спектра и вычисление концентраций производится с использованием программного комплекса «КЭДА-E», предустановленного на встроенный в спектрометр промышленный компьютер. Резервный установочный файл комплекса находится на СD диске, входящем в комплект поставки.

Основные отличительные особенности:

• Широкий диапазон определяемых элементов – от F до U.
• Благодаря энергодисперсионной схеме реализована возможность за одно и то же время экспозиции определять все интересующие элементы в образце. Это значительно сокращает время, затрачиваемое на анализы;
• Низкий предел обнаружения за счет высокой светосилы и оптимально подобранных фильтров первичного излучения;
• Наличие вакуумированной измерительной камеры обеспечивает низкие пределы обнаружения в области легких элементов от ⁹F до ¹⁷Cl;
• Анализируемые образцы находятся в камере образцов в то время, как оптический путь излучения проходит в вакууме, что обеспечивает одинаковую технику проведения анализа твердых, сыпучих и жидких образцов без применения гелия;
• Возможность анализа крупных образцов и образцов неправильной формы;
• Возможно поместить твердые и порошкообразные образцы прямо в вакуумную камеру. Такое расположение образца позволяет исключить рассеивание вторичного излучения легких элементов в атмосфере и повысить точность анализа на более низких их концентрациях;
• Возможность анализа без стандартных образцов благодаря реализованному методу фундаментальных параметров;
• Для эксплуатации прибора не требуются какие-либо расходные материалы;
• Возможность одновременной загрузки до 15 образцов, анализ которых осуществляется в автоматическом режиме «step by step»
• Автосемплер с комбинированными кюветами для одновременной работы с образцами различного рода.
• Не требуется прессования сыпучих и герметизации жидких проб, отсутствуют жесткие требования к качеству поверхности пробы.
• Рентгеновская трубка в схеме располагается снизу, что дает возможность анализировать порошки без прессования, а также избежать образования пузырей под пленкой на облучаемой поверхности при работе с газящими жидкостями.

Измерительная камера спектрометра БРА-135F