Фотометр КФК-3-01
Лабораторная работа № 1
Изучение конструкции и калибровка рентгенофлуоресцентного спектрометра “Spectroscan”
1 . Назначение и области применения .
“Spectroscan”- автоматизированный прибор, предназначенный для качественного и количественного элементарного анализа различных образцов по рентгенофлуоресцентным спектрам.
Образцы могут быть твердыми (монолитными), порошкообразными, жидкими.
Диапазон определяемых концентраций от долей процента до 100%.
Диапазон определяемых элементов от Ca до U
Области применения прибора:
1. Черная и цветная металлургия.
2. Горнодобывающая и горнообогатительная промышленность.
3. Геология и геохимия.
4. Машиностроение, авиация - диагностика двигателя.
5. Сельское хозяйство - содержание микроэлементов в кормах и почвах.
6. Экологический контроль.
7. Искусствоведение - установление подлинности произведений искусства.
8. Криминалистика.
2. Рис. 1.Блок-схема аналитического комплекса “Spectroscan”- эвм.
Прибор состоит из 3-х блоков: блок сканирования, электронный блок, блок ЭВМ (Рис.1)
В блоке сканирования размещена схема рентгенофлуоресцентного спектрометра (Рис.2), высоковольтный источник питания рентгеновской трубки, механизм сканирования спектра. На передней панели блока сканирования расположены кнопки и переключатели (органы управления) Одной из основных частей электронного блока является микропроцессор, обеспечивающий подачу команд на блок сканирования и управляющий режимами его работы.
Поэтому РФС “Spectroscan” может работать и без компьютера, но в комплексе с компьютером работа на приборе значительно упрощена.
Блок ЭВМ состоит из компьютера с клавиатурой и монитором и принтера.
3. Принципиальная схема спектрофотометра Spectroscan
4
1 – высоковольтный источник питания 2 – рентгеновская трубка 3 – днище прибора (Дн. Пр.) 4 – анализируемый образец 5 – входная щель 6 – кристалл-анализатор – LiF 7 – выходная щель 8 – пропорциональный счетчик
|
Остросфокусированное рентгеновское излучение от маломощной рентгеновской трубки 2 попадает на образец 4 (диаметр зоны облучения - 10 мм). Возбуждаемое этим излучением характеристическое рентгеновское излучение образца попадает на кристалл-анализатор - 6, где разлагается в спектр в соответствии с законом Вулфа-Брегга
где - длина волны n - порядок спектра (порядок отражения) d - постоянная кристаллической решетки кристалл-анализатора - угол падения излучения на кристалл
В зависимости от угла падения от кристалл-анализатора под углом ’ = отражаются лучи одной длины волны
Полученное таким образом монохроматическое излучение, пройдя выходную щель 7, попадает на детектор 8 (пропорциональный счетчик), сигнал с которого после пересчетного устройства поступает на индикаторное табло электронного блока. Этот сигнал пропорционален концентрации элемента, характеристическая линия которого попала на детектор. |
,
;
;
и т.д.
Чтобы зарегистрировать линии других элементов (других длин волн) надо последовательно поворачивать кристалл-анализатор и одновременно перемещать детектор.
Спектрометр “ Spectroscan” построен по оригинальной рентгенооптической схеме, обладающей большой светосилой (на 2-3 порядка выше традиционных схем), что позволяет использовать менее мощный источник рентгеновского излучения. Это делает прибор портативным и радиационно-безопасным.