1 Исследования Разработка Производство Россия, Санкт-Петербург НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

2 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Специализированный рентгенофлуоресцентный анализатор АРФ-7 Анчугов И.С., Брытов И. А., Гоганов А.Д., Масленников А.Г., Плотников Р.И. НПП «Буревестник», ОАО, Санкт-Петербург.

Эволюционное развитие анализаторов типа АРФ 3 ФРА-1 ФРА-1М ФРА АРФ-4М АРФ-6 АРФ НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

44 АРФ-7 Анализатор рентгенофлуоресцентный НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

5 Назначение анализатора АРФ-7 Предназначен для высокоточного определения U, Th в горных породах и рудах, для определения редких и рассеянных химических элементов (Ga, In, Ge, Mo, W, Rb, Ta), а так же определения благородных металлов (Ag, Pt, Au, ). Диапазон определяемых элементов Со до Се по К-серии и от Ta до U по L-серии (по методу внешнего стандарта). Области применения Аналитические задачи по определению малых содержаний химических элементов в присутствии заметных количеств элементов с близко расположенными спектральными линиями. К таким задачам можно отнести анализ горных пород и руд при разведке и разработке месторождений U, Th, Au, Re, Ta, W, Mo в условиях аналитических лабораторий геологических поисковых экспедиций. Анализатор может быть использован для исследований в области экологии и охраны окружающей среды при определении малых содержаний As и Pb в природных объектах. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

6 Принцип действия Излучение рентгеновской трубки возбуждает флуоресцентное излучения образца, которое избирательно отражается от отражающих плоскостей КА, изогнутого по окружности радиусом R, под определенными углами дифракции Θ, зависящими от длинны волны падающего излучения. Это излучение фокусируется на фокальной окружности радиуса R/2. Сфокусированное излучение проходит через приемную щель на входное окно сцинтилляционного детектора РИ, в котором кванты РИ преобразуются в электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии поглощенных квантов излучения. Электрические импульсы усиливаются и формируются регулируемым спектрометрическим усилителем, затем поступают в АЦП. Частота следования импульсов определенной амплитуды (интенсивность аналитической линии) пропорциональна массовой доле элемента в пробе. Последовательность импульсов различной амплитуды образует спектр флуоресцентного излучения образца. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

Структурная схема анализатора АРФ-7 7 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

Пропускание Al-фильтром (d=1mm) первичного рентгеновского излучения РТ 5БХВ-6 (Mo) 8 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

9 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Зависимость отражательной способности кристалла-анализатора кварца от его толщины в схеме Кошуа для спектральной линии U L α1

10 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Пропускание флуоресцентного рентгеновского излучения кристаллом-анализатором (кварц 2 d=6,686 Å, ), толщина КА: кривая 1 - 0,3 мм и кривая 2 - 0,15 мм.

11 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Сопоставление разрешения ( а ) и светосилы ( б ) спектрометров по Кошуа (1) и Иоганссону (2). КА – кварц (2d = A, ) а.б.

12 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Спектральное разрешение спектрометра по Кошуа Спектральное разрешение Е спектрометра по Кошуа определяется суммой 5-ти компонент: 1. собственная ширина эмиссионной линии Е1; 2. горизонтальная расходимость Е2; 3,4,5 аберрационные уширения, зависящие от длины, высоты и толщины кристалла-анализатора Е3, Е4 и Е5.

13 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Пространственное разрешение АРФ-7

14 Состав анализатора АРФ-7 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

15 Автоматизированное устройство приемной щели АРФ-7 Щель приводится в движение серводвигателем ST231 (США). НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

16 Блок управления выполнен в корпусе промышленного исполнения. Предназначен для приема и обработки цифрового кода. Он же является ПК. Блок регистрации предназначен для обеспечения питанием всех электромеханических устройств АРФ-7, усиления и формирования электрических импульсов и преобразования их в цифровой код. Блоки управления и регистрации АРФ-7 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

17 Блок питания рентгеновской трубки АРФ-7 Блок питания Spellman DF4N60/230 RS 232 предназначен для функционирования рентгеновской трубки. Питание накала - 15 В переменного тока. Максимальный ток накала А Входное переменное напряжение однофазное - 198÷242 В, 50 Гц; Выходное напряжение - отрицательное, от 0 до 60 кВ; Выходной ток мА; Обеспечивается внешнее управление параметрами выходного напряжения и тока по интерфейсу RS 232. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

18 Устройство пробоподачи АРФ-7 Предназначено для подачи проб в зону облучения рентгеновским излучением. Устройство состоит из шагового двигателя ST 231,обеспечивающего вращение магазина проб посредством зубчатой передачи и датчика – оптрона OPB 930 L55, вырабатывающего реперный сигнал при прохождении «нулевой» пробы. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

19 Основные технические характеристики АРФ-7 ПараметрЗначение Диапазон определяемых химических элементов от Co (Z=26) до U (Z=92), в диапазоне от Co до Ce анализ проводится по К-серии излучения, в диапазоне от Ta (Z=73) до U по L-серии флуоресцентного излучения. Диапазон определяемых концентраций, % 0,0002 – 100 Статистический предел обнаружения U за 100 сек, % 0,00015 Аппаратурная погрешность, не более, %0.5 Мощность, В*А, не более4600 Габаритные размеры (ВхШхГ), мм, не более 1300х1150х850 Масса, kg, не более400 НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

20 п/ п Образец Аналитическая линия I лин+фон, с-1I фон, с -1 Контраст ность C пред за 100 сек, % λ, Å 1 Sr – 1% Sr K α1 (E=14.1кэВ) 60091±2458± ,5* ,875 2 Cu - 1% Cu K α (E=8кэВ) 533±2320±426 2,3* ,54 3 Zn – 1% Zn K α (E=8,6кэВ) 2069±454±24±2515 2,9* ,435 4 Rb – 1 % Rb K α1 (E=13.4кэВ) 37352±1938± ,3* ,926 5 Y – 1 % Y K α1 (E=14.96 кэВ) 37520±19418± ,4* ,829 6 Pb–1 % Pb L α1 (E=10.6кэВ) 2714±523± * ,982 7 Mo-1 % Mo K α 1 (E=17.5кэВ) 58146±241896± * ,709 8 W-1 % W L α1 (E=8.4кэВ) 3379±584±24± * ,476 9 Ce-1 % Ce K α1 (E=34.7кэВ) 3696±61481±227 2,8* , U-1090г/т U L α1 ( E=13.6кэВ) 1007±316±2,51668*10-5 0, Co-1 % Co K α (E=6.9 кэВ) БФ КА- 0,15мм. 3414±5857±859 7* ,789 Основные аналитические характеристики АРФ-7

21 Высокое спектральное разрешение – менее 40 эВ и светосила; Полная автоматизация процесса измерения; Отсутствие прецизионных механических узлов, требующих настройки и обслуживания в процессе измерений; Автоматическая компенсация матричных эффектов за счет реализации способа стандарта- рассеянного излучения; НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Отличительные особенности АРФ-7

22 Программное обеспечение анализатора АРФ-7 Программное обеспечение анализатора АРФ-7 состоит из двух программных продуктов: программы «Наладка- АРФ-7» и программы «Корса-АРФ-7» Программа Наладка АРФ-7 предназначена для осуществления настройки систем анализатора АРФ-7 перед эксплуатацией, а так же контроля его работоспособности. Основными функциями программы являются: учёт времени наработки рентгеновской трубки и блока детектирования, приборная градуировка анализатора, калибровка механизма приемных щелей относительно круга фокусировки Роуланда, управление исполнительными электромеханическими приводами устройств диска пробоподачи, механизма приемных щелей и фильтра первичного излучения. После проведения полуавтоматической процедуры приборной градуировки программа позволяет: регистрировать спектры вторичного флуоресцентного излучения различных химических элементов без изменения коэффициента усиления спектрометрического тракта, производить калибровку механизма приемных щелей, позволяющего с высокой точностью устанавливать приемную щель спектрометра в точки фокусировки флуоресцентного излучения химических элементов на круге фокусировки Роуланда, производить контроль основных аналитических характеристик анализатора. Программа Корса АРФ-7 предназначена для количественного определения широкого диапазона химических элементов в исследуемых пробах горных пород методами стандарта-фона и внешнего стандарта. В программе предусмотрено два режима работы программы: автоматический и полуавтоматический. Автоматический режим реализует метод внешнего стандарта и стандарта-фона, в этом режиме возможно автоматическое определение - до 7 химических элементов. Полуавтоматический режим работы программы позволяет проводить анализ до 50 химических элементов методом внешнего стандарта. Концентрации элементов рассчитываются по задаваемым оператором регрессионным уравнениям, которые, в свою очередь, строятся при проведении градуировки методом регрессионного анализа, позволяющим учитывать матричные эффекты в исследуемом образце, влияющие на интенсивность регистрируемой спектральной линии. Проведенные градуировки и результаты анализа могут быть сохранены в базе данных для последующей работы с ними. В программе так же предусмотрен автоматический контроль основных характеристик анализа: правильности, повторяемости и воспроизводимости. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство

23 Анализатор АРФ-7 занесен в государственный реестр средств измерения России. Реализовано и эксплуатируется 3 анализатора в геологических поисковых организациях Иркутска. НПП«БУРЕВЕСТНИК» ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ ОСНОВАНО В 1959 ГОДУ исследования разработка производство Спасибо за внимание.