Эмиссионный спектрометр ИСКРОН-2 для анализа металлов и сплавов

Новый эмиссионный искровой спектрометр ИСКРОН-2 предназначен для прямого высокоточного экспресс-анализа любых металлов и сплавов.

Спектрометр ИСКРОН-2 выполняется в виде подстольного прибора. При такой конструкции площадь, занимаемая прибором, используется наиболее рационально, т.к. вся поверхность стола в распоряжении оператора (в отличие от настольного прибора, когда бóльшая часть стола занята самим прибором, а остальная часть стола занята монитором и клавиатурой, поэтому для размещения проб приходится использовать дополнительный стол).

Спектрометр состоит из системы возбуждения спектра, спектрографа, системы регистрации спектра, контроллера, компьютера, систем подачи аргона в штатив и прокачки аргоном кожуха спектрографа.

Гарантийный срок — 1 год.

Требования к установке

Спектрометр предназначен для эксплуатации в стандартных условиях заводской или исследовательской лаборатории:

• температура окружающей среды: 10...35 °C
• атмосферное давление: 84...106,7 кПа (630...800 мм рт. ст.);
• относительная влажность (при Т=25 °C): не более 80%;
• электрическое питание: однофазное (220+22-33) В, (50±2) Гц.

Для обеспечения нормальной работы прибора стол со спектрометром должен устанавливаться на жестком полу в помещении с низким уровнем вибраций.

Спектрометр должен быть заземлен через третий (заземляющий) контакт сетевого кабеля питания 220 В.

Подвод выхода магистрали с аргоном высокой чистоты (или установка баллона с аргоном) на расстоянии до 2-х метров от задней стенки спектрометра.

Система возбуждения спектра

Система возбуждения спектра состоит из штатива и генератора CLR-разряда в атмосфере аргона. В качестве генератора CLR-разряда применяется генератор ПРИМА. Этот генератор на сегодняшний день является одним из лучших отечественных генераторов.

В штативе разрядный промежуток и оптический путь до входного окна спектрографа продувается аргоном. Продув осуществляется в трех режимах: интенсивный (5...8 л/мин), рабочий (3...8 л/мин) и ожидания (0.1...0.5 л/мин). Применяется, как и во всех искровых спектрометрах, стандартный аргон высокой чистоты (чистота газа не менее 99.998%).

Подача аргона в спектрометр осуществляется по медной (или из нержавеющей стали) трубке через фильтр очистки аргона и редуктор от баллона.

Разрядный промежуток в штативе – 5 мм. Подставной электрод – вольфрамовый. Прижим пробы к столику штатива – ручной, подпружиненный.

Спектральный прибор

Спектральный прибор представляет собой светосильный сдвоенный спектрограф С-5036/4016, состоящий из двух спектрографов (оба строятся по схеме Пашена-Рунге) С-5036 и С-4016 (с диаметрами кругов Роуланда 50 и 40 см, соответственно), расположенных на одном оптическом основании и оптически связанных через нулевой порядок дифракции первого спектрографа С-5036. Ширины входных щелей составляют: 10 мкм (в С-5036) и 15 мкм (в С-4016).

В спектрографе С-5036/4016 применяются голограммные вогнутые дифракционные решетки 3600 шт/мм (в С-5036) и 1600 шт/мм (в С-4016) и размером заштрихованной части 70х60 мм.

Спектрограф С-5036/4016 имеет очень широкий спектральный диапазон 170...915 нм, обеспечивающий возможность работы практически со всеми аналитическими линиями всех элементов, включая, разумеется, углерод, серу и фосфор.

Обеспечена исключительно высокая термостабильность настройки спектрографа на уровне ухода не более, чем на 1-2 пиксела при изменении температуры на 10 °С. Но и этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется. Термостабильность обеспечена без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации.

Для обеспечения работы спектрографа в диапазоне ВУФ (т.е. короче 185 нм) в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум (менее 0.5 мбар) с помощью форвакуумного насоса.

Система регистрации

Система регистрации состоит из 2-х плат, одна из которых (на 18 ПЗС) обслуживает первый спектрограф С-5036 (см. рисунок), а вторая плата (на 12 ПЗС) обслуживает второй спектрограф С-4016.

Все 30 ПЗС-линеек регистрируют спектр одновременно (благодаря чему появляется возможность применять методы корреляционного спектрального анализа).

Имеется возможность рассматривать спектры покадрово, т.е. отслеживать изменения спектра от времени (режим «осциллографа»), а также получение среднего по всем кадрам спектра. Максимальное число кадров 400. Длительность одного кадра устанавливается оператором в диапазоне 0.004...15 с.

Программное обеспечение

 Программное обеспечение спектрометра ИСКРОН-2 обеспечивает:

• управление системами
  • возбуждения спектров и регистрации,
  • продувки штатива аргоном,
• автоматическое профилирование и учет дрейфа спектральных линий,
• индивидуальный учет спектрального фона для каждой линии,
• использование нескольких спектральных линий и линий сравнения для каждого элемента,
• автоматический выбор лучшей линии сравнения,
• автоматический учет межэлементных аддитивных и мультипликативных влияний,
• переключение между различными аналитическими методиками,
• проведение рутинных измерений по выбранной методике,
• построение градуировочных характеристик на основе анализа стандартных образцов,
• автоматическая сортировка по маркам сплавов ГОСТ,
• ведение журнала измерений и создание отчетов о результатах измерения,
• одно- и двухточечная рекалибровка концентрационных кривых по контрольным образцам,
• просмотр спектров измеренных образцов и редактирование аналитической задачи,
• калибровка методики по стандартным образцам с учетом межэлементных влияний.