Спектрометры рентгеновские флуоресцентные SPECTROCUBE

Назначение

Спектрометры рентгеновские флуоресцентные SPECTROCUBE (далее -спектрометры) предназначены для измерений массовой доли химических элементов при анализе жидких, твердых или порошкообразных проб.

Описание

Принцип работы спектрометров основан на анализе рентгенофлуоресцентных спектров излучений, возникающих в измеряемом образце под действием рентгеновского излучения.

Источником первичного рентгеновского излучения в спектрометре является рентгеновская трубка с анодом из палладия (Pd) или молибдена (Мо) максимальной мощностью до 40 Вт. Генератор высоковольтного питания трубки обеспечивает стабильное (до 0,02 %) напряжение питания от 0 до 50 кВ. Специальная оптическая система позволяет использовать прямое, поляризованное и фокусированное первичное рентгеновское излучение на пробу. Флуоресцентное излучение пробы принимается полупроводниковым детектором, усиливается и поступает в многоканальный спектрометр импульсов, совместимый с персональным компьютером. Управление спектрометром, выбор режимов измерений и контроль параметров, обработка рентгеновских спектров излучений, получение результатов измерений в единицах величин, характеризующих содержание компонента, или в интенсивностях (относительных интенсивностях) спектральных линий рентгеновского излучения осуществляется с помощью компьютера по специальным программам.

Конструктивно спектрометры изготовлены в виде моноблока, в котором находятся: модуль с блоком рентгеновской трубки и оптическая система; блок детектирования; камера для установки анализируемых проб; блоки источников питания; генератор высоковольтный и внешний управляющий ПК.

Спектрометры выпускаются двух моделей - SPECTROCUBE D и SPECTROCUBE С, которые отличаются конструкцией и техническими характеристиками. В модели SPECTROCUBE D используется: рентгеновская трубка с анодом из молибдена, программно-управляемый коллиматор и фильтр-чейнджер для достижения переменного размера пятна от 4 мм до 0,2 мм, встроенная видеокамера для выбора места анализа. В модели SPECTROCUBE С используется: рентгеновская трубка с анодом из палладия, адаптивное возбуждение, сочетающее прямое с поляризованным возбуждением. Система детектирования обеих моделей - полупроводниковый детектор SDD с элементом Пельтье. Система управления на основе персонального компьютера предназначена для автоматического управления спектрометром, процессом измерения, сбора и обработки данных.

Построение калибровочной зависимости спектрометра для измерения массовой доли элементов осуществляется с помощью стандартных образцов. Параметры калибровочных характеристик хранятся в памяти компьютера. Измеряемые химические элементы - от натрия до урана.

Общий вид спектрометра приведен на рисунке 1.

2

Программное обеспечение

Спектрометр оснащен программным обеспечением, позволяющим проводить контроль процесса измерений, осуществлять сбор экспериментальных данных, обрабатывать и сохранять полученные результаты, передавать результаты измерений на персональный компьютер или на принтер.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения (в таблице - ПО)

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с

Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Т аблица 4 - Комплектность

Поверка

осуществляется по документу МП 83-241-2020 «ГСИ. Спектрометры рентгеновские флуоресцентные SPECTROCUBE. Методика поверки», утвержденному УНИИМ -филиалом ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 01.09.2020 г.

Основные средства поверки:

-    ГСО 8709-2005 (массовая доля хрома 0,000314 %, абс. погрешность аттестованного значения при P=0,95: ±0,000017 %);

-    ГСО 4165-91П, 2489-91П-2497-91П (массовая доля меди 0,077 %, границы допускаемых значений абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95: ±0,001 %, массовая доля меди 0,163 %, границы допускаемых значений абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95: ±0,002 %, массовая доля вольфрама 0,82 %, границы допускаемых значений абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95: ±0,01 %);

-    ГСО 8876-2007 (массовая доля никеля 4,26 %, границы допускаемых значений абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95: ±0,07 %);

-    ГСО 8440-2003 (массовая доля меди 99,06 %, границы допускаемых значений абсолютной погрешности аттестованного значения при Р=0,95: ±0,02 %).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки в виде оттиска поверительного клейма наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация фирмы «Spectro Analytical Instruments GmbH», Германия