Лазерно-искровой эмиссионный спектрометр



Вместе с этим продуктом рассматривают также : СПАС-01 - Дуговой эмиссионный спектрометр для экспресс анализа различных проб.

ЛИЭС

Наличие: на складе

ЛИЭС – лазерно-искровой эмиссионный спектрометр – это уникальный прибор для анализа широкого спектра аналитических образцов. Особенность прибора в использовании комбинированного источника возбуждения спектров. Абляция (процесс извлечения пробы из образца и доставки её паров в область аналитического промежутка) выполняется при помощи лазера (так называемой лазерной искрой). Это позволяет прибору анализировать разнообразные пробы, приближая прибор по потребительским возможностям вплотную к классическим лазерным спектрометрам. Возбуждение пробы осуществляется конденсированной электрической искрой, свойства которой можно настроить гораздо более точно по сравнению с искрой лазерной. Такое разделение функций источника возбуждения спектров позволяет улучшить метрологические характеристики прибора от нескольких раз до порядка, сохранив универсальность классического лазерного спектрометра. Комбинированный лазерно-искровой эмиссионный спектрометр (ЛИЭС) объединяет в себе достоинства лазерного, искрового и дугового спектрометров и не несет в себе их недостатков. От искрового спектрометра ЛИЭС взял точность и воспроизводимость анализа от измерения к измерению. От дугового спектрометра – универсальность выполняемых задач, а от лазерного – простую пробоподготовку и возможность анализа миниатюрных и неоднородных образцов.

Описание

В приборе доступны любые спектральные линии в диапазоне от 185 до 930 нм, включая линии щелочных (лития, натрия, калия, рубидия) и щелочноземельных элементов (берилия, магния, кальция, стронция, бария). Спектрометр имеет весьма широкий спектральный диапазон. Спектральное разрешение же, благодаря уникальной методике настройки спектрографа, вплотную приближается к предельному теоретически возможному значению (ограниченному габаритами оптических блоков). ЛИЭС предназначен для экспрессного спектрального анализа токонепроводящих образцов, анализа элементного состава твердых монолитов (стёкол, керамик, пластмасс, металлов, сплавов, гранитов и т.п.), различных прессованных порошков (включая почвы, породы, геологические образцы и т.п.). Спектрометр может быть применен для микроанализа неоднородных образцов (как по поверхности, так и по глубине), для анализа микро образцов, образцов сложной формы. ЛИЭС может применяться в черной, цветной, порошковой металлургии; металловедении; горнодобывающей, горно-обогатительной и горно-перерабатывающей промышленности; геологии и геологоразведке; производстве строительных материалов; производстве особо чистых материалов; в экологии и охране окружающей среды; в сельском хозяйстве и пищевой промышленности; в криминалистических, медицинских и фармакологических лабораториях и др. Основные блоки спектрометра обладают рядом оригинальных особенностей.

Особенности

Особенности источника возбуждения спектров проистекают из принципа его действия, который заключается в следующем. Анализируемый образец располагается на подвижном трех координатном столике. На поверхность образца в выбранную оператором точку фокусируется лазерное излучение. Воздействие мощного лазерного импульса на поверхность образца приводит к появлению над ней факела из анализируемого вещества (лазерная абляция). В спектрометре ЛИЭС анализируемое вещество факела, поднимаясь над поверхностью образца, попадает в аналитический промежуток. Искровым генератором на электродах создается разность потенциалов и формируется искровой разряд в атмосфере буферного газа (воздух или аргон) и продуктов абляции анализируемого образца. В электрическом разряде происходит возбуждение атомов и ионов анализируемого вещества, эмиссионный спектр которых далее регистрируется системой регистрации спектрографа.

  • Спектрограф 2S36501633:
    • спектрограф 2S36501633 – сдвоенный, это наиболее рациональная конструкция для широкодиапазонных светосильных спектрографов;
    • применяются высококачественные голограммные вогнутые дифракционные решетки;
    • технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения (от 0.007 нм в диапазоне 185-330 нм);
    • исключительно высокая температурная стабильность настройки спектрографов.
  • Система регистрации спектрометра оцифровывает аналоговые сигналы с линейных ПЗС-детекторов с разрешением 16 бит и сохраняет полученные данные во внутренней памяти:
    • осуществляет предварительную обработку оцифрованного сигнала;
    • в спектрометре ЛИЭС применяется система регистрации, обслуживающая 24 линейных ПЗС детектора;
    • сигналы со всех линейных ПЗС-детекторов обрабатываются параллельно и одновременно, что в дальнейшем позволяет использовать корреляционные методы обработки сигнала;
    • 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).
  • На спектрометр ЛИЭС устанавливается новейшее программное обеспечение «PPM Pro», совместимое с WindowsXP/7/10:
    • обеспечивает управление источником возбуждения спектров и системой регистрации;
    • управляющее программное обеспечение поддерживает три режима доступа для работы операторов с разным уровнем квалификации, от проведения повседневных измерений (для начинающих лаборантов) до возможностей создания новых и корректировок текущих аналитических программ измерений (для специалистов с большим опытом в области спектрального анализа);
    • обеспечивает сохранение и графическое представление спектров с удобной навигацией и идентификацией спектральных линий и т.д.;
    • содержит обширную базу спектральных линий для их идентификации в спектре и качественного анализа;
    • позволяет производить индивидуальный учет величины и поведения спектрального фона для каждой аналитической линии, 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 определения максимальных концентраций примесных элементов;
    • предусматривает одно- и двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик.

Технические характеристики

Диапазон измерения концентраций, % от 10-5 – 10-4 до десятков
Относительная случайная погрешность (в зависимости от условий измерения), % 5 – 15
Лазерный аблятор Тип лазера YAG:Nd
Длина волны, нм 1064
Длительность импульса, до 100 мкс
Энергия, Дж/импульс 0.1 - 1.0
Частота повторения, Гц 0.1 - 0.3
Источник возбуждения спектра Тип разряда Высоковольтная искра
Напряжение, кВ 4 - 10
Рабочий спектральный диапазон, нм 185 – 930
Среднее спектральное разрешение, нм в диапазоне, нм  
185 – 330 0.007 - 0.01
330 – 930 0.03 - 0.05
Средняя обратная линейная дисперсия, нм/мм в диапазоне, нм  
185 – 330 0.56
330 – 930 1.8
Фотоприемники (линейные ПЗС-детекторы TCD1304DG, TOSHIBA), шт до 24
Электрическое питание (220+22-33) В, (50+2-2) Гц
Потребляемая мощность, не более, Вт 250
Масса, не более, кг 60

Метрологические характеристики

Пределы обнаружения элементного спектрального анализа твердых веществ на спектрометре ЛИЭС по критерию «3σ» для большинства элементов лежат в диапазоне от менее 10-5% (0.1 г/т) до 10-4% (1 г/т). У метода имеются резервы дальнейшего снижения (улучшения) пределов обнаружения, как минимум, в 10 раз. Разработки в этом направлении сейчас активно ведутся.

Диапазон измерения концентраций в различных пробах от (10-5 – 10-4) % до десятков % при типичной относительной случайной погрешности (в зависимости от условий измерения) 5 – 15 %.

К настоящему времени методом лазерно-искрового спектрального анализа проведено множество измерений самых различных реальных образцов: токсичных элементов и тяжелых металлов в объектах окружающей среды (включая аэрозоли в воздухе), пищевом сырье и продуктах питания, в фармакологических препаратах, а также редкоземельных и драгоценных металлов в соответствующих образцах. Ниже представлена сводная таблица, в которой представлены минимальные значения содержаний, которые уверенно (т.е. с погрешностью 5 – 15 %) определялись в реальных многоэлементных образцах (не путать с пределами обнаружения):

№ пп Элемент Длина волны, нм Минимальное содержание, мкг/г (10-4%)
1 Ag 328.068 0.1 – 1.0
2 Al 309.271 1.0
3 As 193.759 0.8 – 2.0
4 Au 267.594 1.0
5 B 208.957 1.0
6 Ba 455.403 1.0
7 Be 313.107 1.0
8 Bi 206.17 1.0
9 Br 478.55 1.0-3.0
10 C 247.856 0.1
11 Ca 315.887 0.1-1.0
12 Cd 214.438 0.5
13 Ce 418.660 8.0-10.0
14 Cl 335.339 10.0
15 Co 228.616 3.0-5.0
16 Cr 313.205 1.0
17 Cs 894.359 1.0
18 Cu 324.754 1.0-3.0
19 Dy 394.468 5.0-10.0
20 Er 381.967 1.0-3.0
21 Eu 381.967 0.8-1.0
22 Fe 234.349 1.0
23 Gd 407.870 20.0-30.0
24 Ge 303.906 1.0
25 I 206.163 3.0-5.0
26 K 404.721 10.0
27 La 408.672 1.0-3.0
28 Li 670.776 1.0-3.0
29 Mg 285.213 1.0-3.0
30 Mn 403.076 3.0-5.0
31 Mo 313.259 1.0-2.0
32 Na 330.237 1.0
33 Nd 463.424 5.0
34 Ni 361.939 3.0-5.0
35 P 213.618 2.0
36 Pb 405.782 1.0-2.0
37 Pd 247.642 1.0
38 Pr 495.137 10.0-15.0
39 Pt 265.9 1.0
40 Sb 206.833 5.0-10.0
41 Se 203.985 10.0
42 Si 251.611 1.0
43 Sm 429.674 4.0
44 Sn 303.412 1.0-3.0
45 Sr 407.771 1.0-2.0
46 Ti 334.941 1.0
47 U 358.488 2.0-3.0
48 V 309.311 2.0-4.0
49 W 207.911 3.0-5.0
50 Y 410.236 2.0-3.0
51 Zn 206.200 1.0-2.0
52 Zr 360.119 2.0-3.0

Габариты

Минимальная площадь, необходимая для размещения спектрометра: 3 кв. м.

Габариты лазерного спектрометра ЛИЭС

Получить буклет по спектрометру ЛИЭС

Все технические спецификации по прибору в PDF или MS Word формате.

Искролайн