Спектрометры рентгенофлуоресцентные волнодисперсионные Simultix 14, Simultix 15

Назначение

Спектрометры рентгенофлуоресцентные волнодисперсионные Simultix 14, Simultix 15 (далее - спектрометры) предназначены для измерений массовой доли элементов от бериллия до урана в различных твердых веществах и материалах: металлах, сплавах, порошках, стружках, геологических породах.

Описание

Принцип действия спектрометров основан на измерении массовой доли элементов по методу рентгеновской флуоресценции при их возбуждении рентгеновским излучением.

Рентгеновское излучение, испускаемое рентгеновской трубкой, возбуждает атомы элементов в образце (пробе) и вызывает рентгеновскую флуоресценцию элементов (характеристическое рентгеновское излучение), интенсивность которого зависит от содержания определяемых элементов в образце и регистрируется многоканальным рентгеновским волнодисперсионным спектрометром одновременного действия, управляемым персональным компьютером с помощью специализированного программного обеспечения (ПО).

Конструктивно спектрометр выполнен в виде стационарного напольного прибора, включающего следующие основные составляющие: спектрометрический блок с источником рентгеновского излучения и источником высокого напряжения (генератором); аналитическая камера с автоматическим устройством для установки и смены исследуемых образцов с 8местной турелью; блок управления и обработки данных с системой детектирования и регистрации спектров; блок температурной стабилизации аналитической камеры; система вакуумирования. Управление процессом измерения и контроль состояния спектрометра осуществляется посредством встроенного внутреннего контроллера и отдельно устанавливаемого управляющего компьютера со специализированным ПО и принтера.

В качестве источника рентгеновского излучения в спектрометре используется рентгеновская трубка с родиевым анодом с максимальной мощностью 4 кВт (опция 3 кВт). Рентгеновскую флуоресценцию элементов, дифрагированную кристалл-анализаторами в соответствии с законом Вульфа-Брэгга, регистрируют проточным пропорциональным и (или) сцинтилляционными детекторами. Выбор кристалл-анализаторов зависит от измеряемых элементов от бериллия до урана (стандартное исполнение - кристаллы Ge, PET и ТАР на легкие элементы и кристалл LiF на тяжелые элементы).

В спектрометре может осуществляться два режима регистрации спектра: с помощью фиксированных каналов и с помощью сканирующих каналов (опция). В сканирующем канале (опция) установлено устройство смены кристалл-анализаторов на легкие и тяжелые элементы.

Спектрометр оснащен вакуумной системой и дополнительно может оснащаться системой гелиевой (азотной) продувки аналитической камеры с возможностью настройки скорости потока газа. Блок температурной стабилизации аналитической камеры спектрометра поддерживает температуру от 36 до 37 °С.

Конструкция спектрометров обеспечивает безопасные условия работы. При максимальных напряжении и токе рентгеновской трубки мощность эквивалентной дозы рассеянного рентгеновского излучения на расстоянии 10 см от внешней поверхности корпуса работающего спектрометра не превышает 1 мкЗв/ч.

Спектрометры выпускаются в двух модификациях Simultix 14 и Simultix 15, выполнены в однотипном корпусном исполнении с различными конструктивными особенностями и имеют одинаковые метрологические характеристики.

Общий вид спектрометров Simultix 14 и Simultix 15представлен на рисунках 1 и 2.

Для защиты от несанкционированного доступа в целях предотвращения вмешательств, которые могут привести к искажению результатов измерений, предусмотрено пломбирование боковых и задних стенок корпуса спектрометров на месте одного из потайных шурупов.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3.

А

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) спектрометров приведены в таблице 1.

Уровень защиты ПО спектрометров «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Влияние ПО учтено изготовителем при нормировании метрологических характеристик спектрометров.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации в виде наклейки.

Комплектность

Комплектность спектрометра приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность спектрометра

Поверка

осуществляется по документу МП 228-223-2017 «ГСИ. Спектрометры рентгенофлуоресцентные волнодисперсионные Simultix 14, Simultix 15. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 26 марта 2018 г.

Основные средства поверки:

-    СО состава сталей легированных - ГСО 4506-92П/4510-92П (комплект СО ЛГ32 -ЛГ36), образец с индексом ЛГ36 (рекомендуемые элементы: Al, Si, Ni, Mn, Сг, Cu, Mo), абсолютная погрешность аттестованных значений массовых долей элементов от 0,001 до 0,2 %;

-    СО состава латуни оловянно-свинцовой ЛЦ25С2 (комплект М171) - ГСО 6319-92/6323-92, образец с индексом 1712 (рекомендуемые элементы: Sn, Pb, Si, Mn, Al, Cu, Zn), абсолютная погрешность аттестованных значений массовых долей элементов от 0,02 до 0,6 %;

-    СО состава алюминия технической чистоты (комплект VSA3) - ГСО 9081-2008, образец с индексом VSA3-5 (рекомендуемые элементы: Mg, Si, Fe, Mn, Zn, Pb), абсолютная погрешность аттестованных значений массовых долей элементов от 0,0009 до 0,009 %;

-    СО состава железа высокой чистоты (Fe СО УНИИМ) - ГСО 10816-2016, массовая доля железа 99,987 %, абсолютная погрешность аттестованного значения 0,013 %.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение поверяемого средства измерений с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде клейма.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя «Rigaku Corporation», Япония