Աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրերի անցյալն ու ներկան

Երբ խոսքը վերաբերում է ատոմային ճառագայթման սպեկտրոմետրերին, մարդկանց մեծ մասը անմիջապես մտածում է ICP-AES-ի կամ գուցե կայծային ուղղակի ընթերցմամբ սպեկտրոմետրերի մասին: Քչերն են հիշատակում աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրերը: Այնուամենայնիվ, որպես ատոմային ճառագայթման սպեկտրոմետրերի ընտանիքի վետերան անդամ, այս տեխնոլոգիան վերջին տասնամյակների ընթացքում զգալի ներդրում է ունեցել անօրգանական տարրերի որակական և քանակական վերլուծության մեջ այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են երկրաբանական հետազոտությունները, գունավոր մետաղները և նյութագիտությունը:

Նույնիսկ այսօր, բարձրակարգ գործիքների լայնորեն մատչելիության շնորհիվ, դրա առավելությունները, ինչպիսիք են փոշու նմուշների ուղղակի վերլուծությունը և բարձր զգայունությունը, այն պահպանել են որպես արծաթի, բորի և անագի որոշման նշանակված մեթոդ երկրաբանական արդյունաբերության մեջ: Այն մնում է անփոխարինելի գործիք երկրաբանական լաբորատորիաներում և նաև ստանդարտ առաջարկվող մեթոդ է բարձր մաքրության մետաղներում, ինչպիսիք են վոլֆրամը, մոլիբդենը, նիոբիումը և տանտալը, ինչպես նաև դրանց օքսիդները, խառնուրդներ հայտնաբերելու համար:

Ավելի ու ավելի մեծացող դասական սպեկտրոգրաֆը

Նախ, եկեք ծանոթանանք աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրիայի «վետերաններին»: Վաղ շրջանի աղեղային ատոմային սպեկտրոմետրերը օգտագործում էին լուսանկարչական թիթեղներ ճառագայթման սպեկտրները գրանցելու համար և կոչվում էին սպեկտրոգրաֆներ: Պատմությունը սկսվեց 1969 թվականին, երբ Պեկինի Beifen Ruili Analytical Instruments (Group) Co., Ltd.-ի նախորդը՝ Պեկինի թիվ 2 օպտիկական գործիքների գործարանը, հաջողությամբ մշակեց մեկ մետրանոց հարթ ցանցային սպեկտրոգրաֆ: Այս մոդելը այսօր էլ տարածված է բազմաթիվ լաբորատորիաներում:

Մեկ մետրանոց սպեկտրոգրաֆ

Այս գործիքը նման էր մանրակրկիտ «մութ սենյակի վարպետի»։ Չնայած դժվարամատչելի էր շահագործման համար (պահանջում էր լուսանկարչական մշակման քայլեր), դրա բացառիկ զգայունությունը հիմք հանդիսացավ աղեղային սպեկտրալ վերլուծության համար և անփոխարինելի էր այդ ժամանակ։ Դուք կարող էիք նաև տեսնել ավելի մեծ մոդելներ՝ երկու մետրանոց ցանցային սպեկտրոգրաֆներ՝ մեծ կանաչ «փողով»։

երկմետրանոց ցանցային սպեկտրոգրաֆներ

Որքա՞ն տպավորիչ է այդ երկու մետրանոց ֆոկուսային հեռավորության «մեծ փողը»։ Հիմա նայեք այս հսկային ստորև։ Ասում են, որ այն ունի 3.4 մետր ֆոկուսային հեռավորություն, որը պարզապես հարմար չէ սովորական լաբորատորիայի համար, և այն նաև հագեցած է մեծ գրգռող լույսի աղբյուրով։

3.4 մետրանոց ցանցային սպեկտրոգրաֆ

3.4 մետրանոց ցանցային սպեկտրոգրաֆի գրգռման լույսի աղբյուր

Բարդ տվյալների ձեռքբերման գործընթացը

Սպեկտրոգրաֆից տվյալներ ստանալը ձանձրալի և բարդ գործ էր. նմուշը պատրաստելուց հետո կատարվում էր սպեկտրոգրաֆիա: Ավարտելուց հետո լուսանկարչական թիթեղի պահոցը պետք է հանվեր և տեղափոխվեր մութ սենյակ: Մուգ կարմիր, անվտանգ լույսի ներքո թիթեղը ենթարկվում էր մշակման, ֆիքսման և լվացման՝ գործընթաց, որը նույնական է սև-սպիտակ լուսանկարների մշակմանը:

Զգուշորեն մշակված թիթեղը կարող է ամբողջովին սևանալ գերլուսավորման պատճառով, ինչը նախորդ բոլոր աշխատանքները կդարձնի անօգուտ: Կամ, մշակողի կամ վերանորոգողի հետ կապված խնդիրների պատճառով, թիթեղը կարող է չափազանց մուգ կամ չափազանց բաց լինել օգտագործելի չլինելու համար, ինչը կստիպի այն վերագործարկել:

Մութ սենյակ

Ճառագայթման սպեկտրալ գծերի առատության պատճառով անհրաժեշտ էր դրանք ուսումնասիրել մեծ խոշորացման ներքո՝ մեկ առ մեկ ընտրելով յուրաքանչյուր թիրախային տարրի վերլուծական գծերը: Քանակական վերլուծությունը պահանջում էր չափել դրանց խտությունը դենսիտոմետրի միջոցով: Նույնիսկ փորձառու վերլուծաբանների համար սա հեշտ գործ չէր. սկսնակների համար՝ մղձավանջ: Աչքերը լարվում էին գծերին նայելուց, բայց միայն մի քանի վերլուծական գծեր էին նույնականացվում:

Պատկերի սենսորները փոխարինում են լուսանկարչական թիթեղները

Տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ մեկտեղ, պատկերի սենսորների տեխնոլոգիան զարգացավ և կիրառություն գտավ տարբեր ոլորտներում: Ճիշտ այնպես, ինչպես թվային տեսախցիկները փոխարինեցին ժապավենային տեսախցիկներին, պատկերի սենսորները հեղափոխություն մտցրին աղեղային էմիսիոն սպեկտրոմետրիայում՝ փոխարինելով ավանդական լուսանկարչական թիթեղները: Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի միջոցով այս սենսորները օպտիկական ազդանշանները վերածում են էլեկտրական ազդանշանների, ի վերջո թվայնացնելով դրանք համակարգչային ծրագրաշարի վրա ուղղակիորեն ցուցադրելու համար՝ վերացնելով ավանդական սպեկտրոգրաֆների տվյալների ձեռքբերման բարդ գործընթացը:

Իրական շրջադարձային պահը տեղի ունեցավ 2011-2014 թվականների միջև ընկած ժամանակահատվածում։ԲՖՌԼթողարկեց AES-7000 շարքը՝ մի հեղափոխական նորարարություն, որը համատեղում էր աղեղային աղբյուրի սպեկտրալ վերլուծությունը ֆոտոբազմապատկիչ խողովակների (PMT) հետ՝ «ուղղակի ընթերցման» հասնելու համար: Օգտատերերը վերջապես ազատվեցին աշխատատար քայլերից, ինչպիսիք են թիթեղների մշակումը և խտության չափումը, զգալիորեն բարելավելով արդյունավետությունը և արագացնելով այս տեխնոլոգիայի կիրառումը երկրաբանության և մետալուրգիայի մեջ:

Թեև AES-7000 շարքը արագ էր, այն ուներ սահմանափակումներ. դրա սպեկտրալ գծերը շտկվել էին։ 2017 թվականին,ԲՖՌԼևս մեկ քայլ առաջ կատարեց՝ AES-8000 հաջորդ սերնդի աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրի պաշտոնական թողարկմամբ: Այս սարքը ժառանգել է ավանդական մեկ մետրանոց ցանցային սպեկտրոգրաֆների ուժեղ կողմերը՝ փոփոխական հոսանքի/հաստատուն հոսանքի (AC/DC) աղեղային գրգռում, եռաօբյեկտիվ լուսավորման համակարգ և դասական Էբերտ-Ֆասիեի օպտիկական ուղի՝ միաժամանակ ընդունելով ազդանշանի հայտնաբերման համար բարձր արդյունավետության CMOS սենսոր: Լիովին վերաձևավորված՝ այն ցատկ կատարեց «իր գոյության գիտակցումից» մինչև «ամեն ինչ տեսնելը»: Պարզ շահագործման մեջ, արագ և հարմար՝ AES-8000-ը անմիջապես լուծում էր սպեկտրոգրաֆ օգտագործողների ցավոտ կետերը և արագորեն դարձավ աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրերի նոր սերնդի հիմնական արտադրանքը:

✔ Արդյունավետության առաջընթաց. «Էբերտ-Ֆասիե օպտիկական համակարգ + CMOS դետեկտոր» համադրության կիրառում: CMOS-ի զգայունությունը մի քանի անգամ գերազանցում է սովորական CCD-ներինը, և արտոնագրված օպտիկայի հետ միասին ֆոնային միջամտությունը նվազագույնի է հասցվում:

✔ Հիմնական նորարարություն. Իրական լիարժեք սպեկտրի վերլուծություն: Այն ոչ միայն լուծեց երկրաբանական նմուշներում արծաթի, անագի և բորի նման տարրերի ճշգրիտ չափման արդյունաբերական խնդիրը, այլև բավարարեց ազգային ստանդարտների ճշգրտության պահանջները:

✔ Խելացի փորձառություն. էլեկտրոդների ավտոմատ հավասարեցում, անվտանգության կողպեքներ, ծրագրային ապահովման ավտոմատ ֆոնային ուղղում. այս խելացի գործառույթները գործիքը դարձնում են ոչ միայն ճշգրիտ, այլև ավելի «օգտատիրոջ համար հարմար» և անվտանգ։

AES-8000 AC/DC աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետր

Հին և AES-8000-ի համեմատություն

Դասականից մինչև նորարարական, ապա կրկին դասական դառնալով։ Աղեղային ճառագայթման սպեկտրոմետրերի մշակման գործում Beijing Beifen-Ruili Analytical Instruments (Group) Co., Ltd.-ի ջանքերը արտացոլում են «տեխնոլոգիական ռելեի» հստակ ուղի, ինչպես ցույց են տալիս նրա արտադրանքի տարբերակները։ Անընդհատ ինքնակատարելագործման միջոցով ընկերությունը վերակենդանացրել է «հին» վերլուծական տեխնիկան ինտելեկտուալ տեխնոլոգիաների դարաշրջանում։