Оптико-эмиссионный спектрометр с СВЧ плазмой SM «Optic 1-3» представляет собой многоканальный автоматизированный атомно-эмиссионный спектрометр с источником возбуждения спектров исследуемых образцов в сверхвысокочастотном (СВЧ) емкостном разряде (ЕМР) и предназначен для эмиссионного спектрального анализа сложных технологических растворов, а также различных материалов и сплавов, предварительно переведенных в раствор.
Преимущества SM «Optic 1-3»
- Одновременное определение содержания свыше 70 химических элементов в различных матрицах
- Экспрессность и высокая точность анализа
- Высокая производительность анализа
- Низкая стоимость анализа и элементо-определений
- Минимальные значения межэлементных влияний и матричного эффекта
- Высокая стабильность и воспроизводимость результатов анализа
- Широкий диапазон линейной зависимости сигнала от содержания определяемых элементов (4-5 порядков)
- Применение азота или воздуха для формирования EМР-разряда вместо обязательного применениядорогостоящего высокочистого аргона
- Легко решаются вопросы анализа сложных материалов без отделения основы, в том числе, и высокочувствительный анализ редкоземельных элементов (РЗЭ) в их смеси
- Не требуется закупка дорогих источников резонансного излучения (лампы с полым катодом) и нет необходимости применения взрывоопасных и токсичных газов
- Применение EМР-разряда в воздухе обеспечивает возможность прямого анализа органических жидкостей (экстрагенты, бензин, масла и др.)
СВЧ-генератор и блок питания
СВЧ-генератор состоит из магнетрона 2М246Н(LG) c водоохлаждением, накального трансформатора и волновода, выполнен в виде отдельного блока, размещается отдельно от полихроматора.
Блок источника питания магнетрона имеет плавную и резкую регулировки мощности от 0,6 до 1,5 кВт, стабильность подводимой мощности, поддерживаемой автоматически.
| Характеристики | Значение |
| Тип СВЧ источника | Непрерывный режим генерации 2,45 ГГц с регулярной мощностью 0,6-2,5 кВт |
| Магнетрон | Магнетрон с водяным охлаждением типа 2М246Н, 2 кВт, LG, Южная Корея |
| Блок СВГЧ | Вывод СВГЧ энергии на волновод 45*90 мм |
| ВВП | Регулировка СВЧ мощности на выходе, 0,6-2,5 кВт, с индикацией анодного тока — 200-600 мА |
| Плазматрон | СВЧ-плазмотрон выполняется в виде двойной коаксиальной трубы |
| Газоснабжение СВЧ-плазматрона | На основе трех потоков газа: 1 — азот, плазмообразующий, 5-10 л/мин 2 — азот, дополнительный, 1-2 л/мин 3 — аргон, транспортирующий, 2-4 л/мин (2,5-4 атм.) |
| Электрическое питание | Трехфазная сеть 380/220 В ± 10%, 50 Гц от стандартного штепсельного разъема |
Защита от паразитного СВЧ излучения обеспечивается применением запредельных переходов на плазменной горелке и защитном кожухе блока магнетрона.
Основные характеристики спектрографа SM «Optic 1-3»
| Характеристики | Значение |
| Оптическая схема спектрографа — полихроматор (воздушный) без термостабилизации | решеткой с исправленным астигматизмом |
| Количество штрихов на мм | 2400 |
| Обратная линейная дисперсия, нм/мм | 0, 56 |
| Регистрируемая область спектра, нм | От 200 до 450 |
| Кол-во одновременно определяемых элементов | Не ограничено |
| Фотоприемники | 12 ПЗС-линеек «Toshiba» |
| Размер фоточувствительности области ПЗС, мм | 29,2×5 |
| Размер фоточувствительности элементов ПЗС, мкм | 8×200 |
| Количество фоточувствительных элементов | 3648 |
| Мертвая зона между рабочими зонами двух ПЗС, не более, мм | 0,7 |
| Профилирование оптики | Автоматическое, спектр Fe |
| Габаритные размеры, не более, мм | 400×800×210 |
| Масса, не более, кг | 65 |
| Время установления рабочего режима, не более, мин. | 10 |
| Условия эксплуатации: Диапазон температуры, ℃ Диапазон атмосферного давления, кПа Диапазон относит. влажности, % при t=25℃ | +10 — +35 84 — 106,7 20 — 80 |
SM «Optic 1-3» состоит из следующих основных блоков:
- Генератор плазмы ЕМР-разряда непрерывного режима 2450 МГц на магнетроне 2М246H(LG)
- СВЧ-плазмотрон тороидального EМР-разряда (обеспечивает возможность формирования кольцевого объемного плазменного разряда, в котором зона энерговыделения мощности (тороид) и аналитическая зона возбуждения аналита пространственно разделены)
- Система подачи и регулирования потоков газов
- Система подачи раствора пробы в плазму СМР-разряда
- Дифракционный спектрограф МСАVIII по схеме Пашена-Рунге с системой регистрации спектров на 10 пзс-линейках (ЗАО «Спектральная лаборатория», г. СПб)
- ПК и ПО для обработки спектров, построения градуировки и расчета выходных данных
Пределы обнаружения элементов для спектрометра СМ Оптик 1.3, мг/дм3
| Al | 0,5 | Y | 0,1 | Nb | 0,5 | Sr | 0,1 |
| B | 5 | Yb | 0,1 | Pr | 0,3 | Ta | 10 |
| Be | 0,1 | Na | 0,03 | Pd | 0,1 | Ti | 0,1 |
| V | 0,1 | Mn | 0,2 | Hg | 0,5 | Tb | 0,2 |
| Bi | 10 | Ca | 0,1 | Rh | 0,12 | Tm | 0,2 |
| Gd | 0,1 | Co | 0,1 | Re | 0,5 | U | 0,5 |
| Ho | 0,2 | La | 0,1 | Ru | 0,5 | Cr | 0,2 |
| Ge | 10 | Lu | 0,1 | Mo | 0,5 | Ce | 3 |
| Hf | 0,5 | Mg | 0,1 | Sn | 10 | Zn | 5 |
| Dy | 0,1 | Cu | 0,1 | Pb | 5 | Zr | 5 |
| Eu | 0,1 | Ni | 0,1 | Sc | 0,1 | Ce | 0,05 |
| Fe | 1 | Nd | 0,2 | Sm | 0,2 | Sb | 0,5 |
Программное обеспечение «Градуировка, версия 5.1»
SM «Optic 1-3» управляется персональным компьютером с помощью специализированного программного обеспечения «Градуировка, версия 5.1».
Программное обеспечение совместимо с Windows 98/2000/XP/7/10, обладает следующими возможностями:
- Обеспечивает полное управление всеми функциями системы регистрации, спектрометра
- Обеспечивает сохранение и графическое представление спектров в базу данных с удобной навигацией, масштабированием, идентификацией спектральных линий и т.д.
- Содержит базу спектральных линий СВЧ-плазменного источника для их идентификации в спектре, качественного анализа и выдачи близких спектральных линий для оценки наложений
- Обеспечивает автоматическую коррекцию дрейфа спектральных линий по длинам волн на всех 10-ти пзс-линейках во время каждого измерения спектра или анализа и в процедуре специального измерения сдвига по назначенному образцу
- Позволяет производить индивидуальный учет величины спектрального фона для каждой аналитической линии по обе стороны от нее в множественных произвольных назначенных местоположениях спектра, 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 и линий сравнения и несколько аналитических пар с аффинными весами, что позволяет не только обеспечить динамический диапазон измерений до 10000, но и существенно повысить надежность результатов количественного анализа
- Позволяет быстро строить градуировочные характеристики на основе множественной регрессии, а также с учётом межэлементных влияний
- Позволяет включать учёт разбавления основы
- Предусматривает одно- или двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик, как в направлении интенсивностей, так и в направлении концентраций, а также проводить типовую рекалибровку по концентрациям
- Позволяет быстро создавать и изменять методики измерений различных проб. Изменения параметров аналитических линий и линий сравнения «на лету» перестраивают градуировочные характеристики без повторных измерений или импортирования спектров
- Позволяет вести журнал измерений, создавать отчеты о результатах измерения и переносить данные в виде таблицы