Искровой спектрометр Искролайн 300

Особенности спектрометра Искролайн 300

• Анализ сложных многоосновных сплавов и чистых металлов
• Для лабораторий, производств и научных центров
• Входной контроль и сертификационный анализ
• Экспресс-анализ в процессе плавки
• Автоматическое определение марки
• Высокая точность и скорость анализа
• Низкие пределы обнаружения
• Высочайшее спектральное разрешение
• Широкий спектральный диапазон 174 – 960 нм
• Определение более 70 химических элементов (в т.ч. серы, фосфора и углерода)
• Доступны наиболее сильные аналитические линии щелочных элементов: Li, Na, K, Rb, Cs
• Цифровой контроль подачи аргона
• Не требует профилирования
• Удобный форм-фактор
• Простота и надежность в эксплуатации

Описание

Стационарный эмиссионный спектрометр Искролайн 300 лабораторного класса предназначен для проведения быстрого и точного спектрального анализа металлов и сплавов с различными основами (Fe, Al, Cu, Zn, Pb, Sn, Ni, Ti, Co, Mg).
Так же прибор может использоваться в исследовательских лабораториях.
В приборе доступны любые спектральные линии в диапазоне от 174 до 960 нм, включая линии фосфора, серы, углерода, азота, водорода, кислорода, щелочных и щелочноземельных элементов (лития, натрия, калия, рубидия, цезия, берилия, магния, кальция, стронция, бария). Они действительно любые — этот прибор снимает весь спектр заявленного диапазона в отличие от ряда приборов других производителей, которые могут иметь «технологические провалы» в «малозначащих областях спектра», вызванных особенностями конструкции спектрального прибора. Также мы не жонглируем цифрами, как многие производители со спектральным разрешением прибора.
Все приборы этой серии внесены в Государственный реестр средств измерений России, Белоруссии, Казахстана и др.
Искролайн 300 предназначен для непрерывных в течение рабочего времени анализов большого числа проб, требующих постоянного присутствия оператора около спектрометра. Поэтому он исполнен в наиболее эргономичной форме — форме стола. По той же причине в стандартную комплектацию этого спектрометра входит также и удобное кресло оператора.
Приборы состоит из системы возбуждения спектров на базе генератора LCR-разряда СПАРКС, вакуумного спектрографа 2S36501640, системы регистрации на 30-ти линейных ПЗС детекторах, систем: управления, газоподачи, вакуумирования, а также корпуса и кресла оператора.

Система возбуждения спектров на базе генератора LCR-разряда «Спаркс»

• отсутствует вспомогательный разрядник;
• высокий КПД (в режиме без балластного сопротивления в разряд поступает до 80% мощности, отбираемой от сети);
• низкий уровень электромагнитных помех;
• высокоэнергетическое предварительное обыскривание в течение заданного оператором времени с последующим (без паузы) автоматическим переходом в режим измерения;
• большой диапазон настроек генератора (3 значения разрядной емкости, 3 значения индуктивности, 3 значения балластного сопротивления, 10 значений напряжения, 4 значения частоты);
• стабилизированы все электрические параметры генератора, влияющие на метрологические характеристики спектрометра;
• управление через программное обеспечение спектрометра;
• при разработке, конструировании и производстве генераторов «Спаркс» особое внимание уделено обеспечению многолетней надежной работы;
• большой открытый столик штатива делает возможным измерение больших образцов (десятки сантиметров) или образцов неправильной формы;
• в штативе разрядный промежуток и оптический путь до входного окна спектрографа продувается аргоном, регулирование потока которого возможно в трех режимах: интенсивный (до 8 л/мин), рабочий (3-8 л/мин) и ожидания (0.1-0.5 л/мин).

Вакуумный спектрограф 2S36501640

• Спектрограф 2S36501640 — сдвоенный, т.е. на одном оптическом основании располагаются два спектрографа (с оптическими схемами Пашена-Рунге), оптически связанные через нулевой порядок дифракции первого спектрографа. Это наиболее рациональная конструкция для широкодиапазонных светосильных спектрографов.
• Применяются высококачественные голограммные вогнутые дифракционные решетки, параметры которых специально оптимизированы для оптических схем спектрографов, применяемых в спектрометрах серии Искролайн.
• Доведенная до совершенства за два десятилетия технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения, например, в спектрометрах Искролайн 300 спектральное разрешение составляет 0.007-0.01 нм (в диапазоне 170-415 нм) и 0.02-0.03 нм (в диапазоне 415-960 нм).
• Эта же технология обеспечивает исключительно высокую температурную стабильность настройки спектрографов, причем без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации. Остаточный уход спектральных линий составляет не более одного-двух пикселов (т.е. всего 10-15 мкм!) при изменении температуры на 10°С. Но даже этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется.
• Для обеспечения максимально высокой чувствительности в спектрометре Искролайн 300 в диапазоне длин волн менее 185 нм в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум с остаточным давлением менее 0.1 мБар.

Система регистрации на линейных ПЗС-детекторах

• Формирует управляющие синхросигналы для тактирования линейных ПЗС-детекторов типа TCD1304DG (фирма TOSHIBA) или их аналогов.
• Оцифровывает аналоговые сигналы с линейных ПЗС-детекторов и сохраняет полученные данные во внутренней памяти.
• Осуществляет предварительную обработку оцифрованного сигнала.
• Осуществляет прием команд и передачу обработанных данных в управляющее устройство (персональный компьютер).
• Состоит из одной или нескольких (до 5 штук) параллельно подключенных плат. Каждая плата позволяет подключить до 18-ти (включительно) линейных ПЗС-детекторов. Система регистрации на 5-ти платах позволяет обрабатывать сигналы с 90 линейных ПЗС-детекторов. В спектрометре Искролайн 300 применяется система регистрации из 2-х плат, обслуживающая 30 ПЗС детекторов.
• Аналоговые сигналы со всех линейных ПЗС-детекторов обрабатываются параллельно и одновременно, независимо от количества подключенных плат, что в дальнейшем позволяет использовать корреляционные методы обработки сигнала.
• Внутренняя память каждой платы системы регистрации позволяет сохранить до 500 кадров. Один кадр представляет собой оцифрованный сигнал с 3692 пикселей каждой из 18-ти подключенных линейных ПЗС-детекторов.
• Аналоговый сигнал оцифровывается с разрешением 16 бит.
• Время накопления каждого кадра устанавливается оператором в пределах 0.004 — 60.0 сек с шагом 0.004 сек.
• Для регистрации длительных процессов, требующих сохранения более 500 кадров, предусмотрен режим прореживания кадров. Коэффициент прореживания задается в диапазоне 1 — 255. При обычном режиме К_{прореживания} = 1, то есть сохраняется каждый кадр. Например, при К_{прореживания} = 5 будет сохраняться каждый 5-ый кадр.
• Запуск начала регистрации возможен двумя способами: внешний (команда из управляющего компьютера) и автономный (например, по вспышке излучения). Во втором способе регистрация начинается только при фиксации сигнала с какой-либо из ПЗС линеек больше заданного.
• Система регистрации позволяет передавать как все зарегистрированные кадры, так и только среднее по всем кадрам (для сокращения времени передачи большого объема данных на управляющий компьютер и снижения на нем вычислительной нагрузки).
• Связь с управляющим компьютером осуществляется посредством высокоскоростного интерфейса USB2.0.
• Питание плат может осуществляться от нестабилизированного источника напряжения постоянного тока в диапазоне 9 −18 В. Внутренние потребители гальванически отвязаны от внешнего источника с развязкой 3.5 кВ.
• Внутренняя схемотехника плат системы регистрации выполнена с учетом жестких условий эксплуатации, таких как функционирование рядом с источниками сильных электромагнитных помех (генераторы искровых, дуговых, ВЧ и СВЧ разрядов) или функционирование в вакууме до 0.001 мБар (т.е. в условиях плохого теплообмена).

Система вакуумирования

Вакуумирование кожуха спектрографа осуществляется с помощью пластинчато-роторных масляных форвакуумных насосов с начальной скоростью откачки не менее 5 м³/час и обеспечивающих остаточное давление менее 0.1 мБар.

Применяются малогабаритные, мало шумные, высоко надежные, простые и дешевые в обслуживании современные импортные насосы, оснащенные эффективными и не дорогими фильтрами длительного пользования, исключающими попадание паров масла как в откачиваемый объем, так и в окружающую среду. Насосы снабжены клапанами, отсекающими насос от откачиваемого объема при внезапном отключении электропитания насоса, препятствуя тем самым попаданию масла в спектрограф и безнадежному выходу из строя последнего.

Система управления и программное обеспечение

Искролайн 300 управляется с помощью системы управления, включающей в себя компьютер, контроллер и специализированное программное обеспечение эмиссионных анализаторов (ПОЭМА) или PPM Pro , которое обладает следующими возможностями:

• совместимо с Windows98/2000/XP/7;
• обеспечивает управление источником возбуждения спектров, системой регистрации, системами подачи аргона в штатив и вакуумирования спектрографа;
• обеспечивает два режима работы оператора:
  • «лаборант»: с минимальным и простейшим доступом к управлению спектрометром, обеспечивающим анализ проб по выбранной методике и сохранение результатов;
  • «инженер»: с полным доступом ко всем функциям программного обеспечения, позволяющим самостоятельно создавать аналитические методики, не обращаясь к производителю спектрометра;
• обеспечивает сохранение и графическое представление спектров с удобной навигацией по спектру, масштабированием, идентификацией спектральных линий и т.д.;
• содержит обширную базу спектральных линий для их идентификации в спектре и качественного анализа;
• обеспечивает автоматическую коррекцию остаточного дрейфа спектральных линий;
• предусматривает режим «осциллограф», позволяющий просматривать изменения интенсивности спектральной линии во времени и предназначенный для выбора длительности и режима обыскривания;
• позволяет производить индивидуальный учет величины и поведения спектрального фона для каждой аналитической линии по обе стороны от нее, позволяющий определять аналитический сигнал без учета паразитного излучения плазмы, увеличивая тем самым чувствительность и точность измерений;
• предусматривает применение для каждого определяемого элемента нескольких аналитических линий, что автоматически расширяет динамический диапазон измерений вверх по концентрациям в сотни и тысячи раз, обеспечивая практическую неограниченность максимальных концентраций примесных элементов, определяемых на спектрометрах Искролайн;
• позволяет оператору достаточно легко и быстро решить одну из самых сложных и трудоемких задач при создании методики измерений — выбор линии сравнения, наилучшей для данной аналитической линии и данного комплекта стандартных образцов;
• предусматривает включение/выключение автоматического учета межэлементных аддитивных и мультипликативных влияний;
• позволяет учитывать разбавления основы;
• позволяет быстро строить градуировочные характеристики на основе множественной регрессии;
• предусматривает одно- и двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик;
• содержит автоматическую сортировку по маркам сплавов ГОСТ;
• позволяет проводить экспорт/импорт методик измерений;
• позволяет вести журнал измерений и создавать отчеты о результатах измерения.