ЭРИДАН 500

Оптический эмиссионный спектрометр с источником возбуждения спектров – индуктивно-связанной плазмой (ИСП-спектрометр) ЭРИДАН 500 предназначен для определения содержания одновременно многих десятков химических элементов в практически любых веществах. Для проведения спектрального анализа на ИСП-спектрометре исходное вещество должно быть переведено в раствор предварительной химической пробоподготовкой.

ИСП-спектрометр ЭРИДАН 500 сконструирован для непрерывных в течение рабочего времени анализов большого числа проб, требующих постоянного присутствия оператора около спектрометра. Поэтому он исполнен в наиболее эргономичной форме – форме стола. По той же причине в стандартную комплектацию этого спектрометра входит удобное кресло оператора. Форма корпуса спектрометра в виде стола не только эргономична, но и функциональна: на столе удобно располагать контейнеры с подготовленными к анализу пробами, а также возможное дополнительное оборудование – автосемплер, ультразвуковой распылитель, генератор гидридов, мембранный осушитель аэрозоля и др.

Для спектрального анализа проб на ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 доступны любые спектральные линии в диапазоне 174 – 930 нм (включая линии фосфора, серы, углерода, азота, водорода, кислорода, щелочных и щелочно-земельных элементов) с разрешением 0.007-0.01 нм (в диапазоне 174-415 нм) и 0.02-0.03 нм (в диапазоне 415-930 нм).

Пределы обнаружения ICP-спектрометра ЭРИДАН 500 в водно-кислотных растворах по критерию «3σ» для большинства элементов лежат в диапазоне от десятых долей мкГ/л до 50-100 мкГ/л.

СОСТАВ ИСП-СПЕКТРОМЕТРА ЭРИДАН 500 В БАЗОВОЙ КОМПЛЕКТАЦИИ:

• Источник ИСП ЛУЧ-2000:
  • Блок питания БП-4200
  • ВЧ-генератор 27 МГц/2 кВт
  • Согласующее устройство
  • Контроллер ИИСП
  • Юстировочный стол
  • Блок газораспределения и регуляторов расхода газа (РРГ)
  • Блок лазерного указателя оптической оси
  • Насос перистальтический десяти роликовый двухканальный ПН-10/2
  • Плазменный отсек со съемной насадкой вытяжной вентиляции
  • Кварцевая водоохлаждаемая малорасходная разборная горелка ЭРИДАН
  • Инжектор сапфировый
  • Распылитель типа Мейнхарда (устойчивый к HF марки PolyPro ES-4040-29)
  • Распылительная камера типа Скотта (устойчивая к HF марки М-100)
  • Держатель горелки
  • Система водо-водяного охлаждения индуктора и горелки
  • Накопительная емкость для отработанных проб с датчиком переполнения
  • Система визуализации плазмы на экране монитора
  • Монтажно-присоединительные элементы
  • Комплект из 10 трубок для ПН-10/2 для подачи пробы
  • Комплект из 10 трубок для ПН-10/2 для удаления пробы из распределительной камеры
  • Устройство для прочистки распылителей типа Мейнхарда
• Спектральный прибор:
  • Вакуумный спектрограф C-5036/4016-ИСП
  • Контроллер диафрагмы
  • Система регистрации на 30 ПЗС-детекторах
  • Система вакуумирования
  • Монтажно-присоединительные элементы
• Блок управления спектрометра:
  • Персональный управляющий компьютер (системный блок, ЖК-монитор, клавиатура, мышь)
  • Программное обеспечение, включая специализированное
  • Монтажно-присоединительные элементы
• Корпус спектрометра с креслом оператора
• Техническая документация:
  • Руководство по эксплуатации
  • Паспорт
  • Методика поверки спектрометра эмиссионного ЭРИДАН 500
  • Свидетельство о поверке спектрометра

ДОПОЛНИТЕЛЬНО ИСП-СПЕКТРОМЕТР ЭРИДАН 500 МОЖЕТ БЫТЬ УКОМПЛЕКТОВАН СЛЕДУЮЩИМ ОБОРУДОВАНИЕМ:

• Автосемплер SC-2 с комплектом штативов и пробирок
• Генератор гидридов HGX-200 (или любым другим)
• Система образования и концентрирования аэрозоля "APEX HF" с мембранным осушителем для снижения пределов обнаружения всех элементов
• Ультразвуковой распылитель (любой модели)
• Принтер любой модели

ОСНОВНЫЕ БЛОКИ СПЕКТРОМЕТРА ОБЛАДАЮТ РЯДОМ ОРИГИНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ:

Источник индуктивно связанной плазмы ЛУЧ-2000

• Частота 27.12 МГц. Независимое возбуждение.
• Большой диапазон мощности 200 – 2000 Вт при стабильности 0.5%.
• Поддержание всех параметров автоматическое от контроллера.
• Электронное управление и стабилизация четырех потоков аргона.
• Управление через программное обеспечение спектрометра.
• Применяется уникальная закрытая водоохлаждаемая разборная горелка, конструкция которой обеспечивает отсутствие кислорода на всем оптическом пути до входной оптики спектрографа (важно при анализе серы и фосфора) и защиту входной оптики от продуктов сгорания пробы:

• Закрытость горелки является дополнительным фактором обеспечения высокой стабильности аналитического сигнала и отсутствия поступления воздуха из окружающей среды.
• Пониженная за счет водоохлаждения температура стенок горелки приводит к более эффективному прилипанию продуктов сгорания пробы к стенкам горелки и отсутствию обратного поступления их в плазму.
• Водяная рубашка горелки обеспечивает превосходную УФ-фильтрацию излучения плазмы, препятствующую образованию озона.
• Может работать на низких (всего 5-6 л/мин – меньше всех в мире!) расходах аргона.
• Горелка стандартно комплектуется сапфировым инжектором, идеально подходящим для анализа проб, требующих химической инертности:

• Применяется легко съемный эргономичный держатель горелки и распылителя.
• Даже в базовой комплектации источник ИСП ЛУЧ-2000 оснащается распылителем и распылительной камерой, устойчивыми к HF.
• Может работать с любыми существующими распылителями и распылительными камерами.

Вакуумный спектрограф C-5036/4016-ИСП

• Спектрограф C-5036/4016-ИСП — сдвоенный, т.е. на одном оптическом основании располагаются два спектрографа (с оптическими схемами Пашена-Рунге), оптически связанные через нулевой порядок дифракции первого спектрографа. Это наиболее рациональная конструкция для широкодиапазонных светосильных спектрографов.
• Применяются высококачественные голограммные вогнутые дифракционные решетки, параметры которых специально оптимизированы для оптических схем спектрографов, применяемых в спектрометрах ООО "Промоптоэлектроника".
• Доведенная до совершенства за два десятилетия технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения, например, в ИСП-спектрометрах ЭРИДАН 500 спектральное разрешение составляет 0.007-0.01 нм (в диапазоне 170-415 нм) и 0.02-0.03 нм (в диапазоне 415-930 нм).
• Эта же технология обеспечивает исключительно высокую температурную стабильность настройки спектрографов, причем без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации. Остаточный уход спектральных линий составляет не более одного-двух пикселов (т.е. всего 10-15 мкм!) при изменении температуры на 10°С. Но даже этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется.
• Для обеспечения максимально высокой чувствительности в ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 в диапазоне длин волн менее 185 нм в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум с остаточным давлением менее 0.1 мБар.
• Входная апертура спектрографа C-5036/4016-ИСП закрывается управляемой от компьютера диафрагмой переменного диаметра для регулирования входного потока света с целью расширения динамического диапазона измерений вверх по концентрациям без изменения длительности единичного кадра и повторного снятия темнового тока.
• Применяется система визуализации освещенности входной щели спектрографа для визуального контроля качества установки горелки на оптическую ось спектрографа.

Система регистрации на линейных ПЗС-детекторах

• Формирует управляющие синхросигналы для тактирования линейных ПЗС-детекторов типа TCD1304DG (фирма TOSHIBA) или их аналогов.
• Оцифровывает аналоговые сигналы с линейных ПЗС-детекторов и сохраняет полученные данные во внутренней памяти.
• Осуществляет предварительную обработку оцифрованного сигнала.
• Осуществляет прием команд и передачу обработанных данных в управляющее устройство (персональный компьютер).
• Состоит из одной или нескольких (до 5 штук) параллельно подключенных плат. Каждая плата позволяет подключить до 18-ти (включительно) линейных ПЗС-детекторов. Система регистрации на 5-ти платах позволяет обрабатывать сигналы с 90 линейных ПЗС-детекторов. В ИСП-спектрометре ЭРИДАН 500 применяется система регистрации из 2-х плат, обслуживающая 30 ПЗС детекторов.
• Аналоговые сигналы со всех линейных ПЗС-детекторов обрабатываются параллельно и одновременно, независимо от количества подключенных плат, что в дальнейшем позволяет использовать корреляционные методы обработки сигнала.
• Внутренняя память каждой платы системы регистрации позволяет сохранить до 500 кадров. Один кадр представляет собой оцифрованный сигнал с 3692 пикселей каждой из 18-ти подключенных линейных ПЗС-детекторов.
• Аналоговый сигнал оцифровывается с разрешением 16 бит.
• Время накопления каждого кадра устанавливается оператором в пределах 0.004 - 60.0 сек с шагом 0.004 сек.
• Для регистрации длительных процессов, требующих сохранения более 500 кадров, предусмотрен режим прореживания кадров. Коэффициент прореживания задается в диапазоне 1 - 255. При обычном режиме К_{прореживания} = 1, то есть сохраняется каждый кадр. Например, при К_{прореживания} = 5 будет сохраняться каждый 5-ый кадр.
• Запуск начала регистрации возможен двумя способами: внешний (команда из управляющего компьютера) и автономный (например, по вспышке излучения). Во втором способе регистрация начинается только при фиксации сигнала с какой-либо из ПЗС линеек больше заданного.
• Система регистрации позволяет передавать как все зарегистрированные кадры, так и только среднее по всем кадрам (для сокращения времени передачи большого объема данных на управляющий компьютер и снижения на нем вычислительной нагрузки).
• Связь с управляющим компьютером осуществляется посредством высокоскоростного интерфейса USB2.0.
• Питание плат может осуществляться от нестабилизированного источника напряжения постоянного тока в диапазоне 9 -18 В. Внутренние потребители гальванически отвязаны от внешнего источника с развязкой 3.5 кВ.
• 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).

Система вакуумирования

Вакуумирование кожуха спектрографа осуществляется с помощью пластинчато-роторных масляных форвакуумных насосов с начальной скоростью откачки не менее 5 м3/час и обеспечивающих остаточное давление менее 0.1 мБар. Применяются малогабаритные, мало шумные, высоко надежные, простые и дешевые в обслуживании современные импортные насосы, оснащенные эффективными и не дорогими фильтрами длительного пользования, исключающими попадание паров масла как в откачиваемый объем, так и в окружающую среду. Насосы снабжены клапанами, отсекающими насос от откачиваемого объема при внезапном отключении электропитания насоса, препятствуя тем самым попаданию масла в спектрограф и безнадежному выходу из строя последнего.

Система управления и программное обеспечение

ЭРИДАН 500 управляется с помощью системы управления, включающей в себя персональный компьютер, контроллеры и специализированное программное обеспечение эмиссионных анализаторов с индуктивно связанной плазмой ПОЭМА-ИСП или PPM Pro .

Программное обеспечение ПОЭМА-ИСП или PPM Pro обладает следующими возможностями:

• совместимо с Windows XP/7/10;
• обеспечивает полное управление всеми функциями источника ИСП ЛУЧ-2000, системой регистрации, системой вакуумирования спектрографа, апертурной диафрагмой спектрографа, автосемплером SC-2;
• обеспечивает два режима работы оператора:
  • «лаборант»: с минимальным и простейшим доступом к управлению спектрометром, обеспечивающим анализ проб по выбранной методике и сохранение результатов;
  • «инженер»: с полным доступом ко всем функциям программного обеспечения, позволяющим самостоятельно создавать аналитические методики, не обращаясь к производителю спектрометра, а также оптимально настраивать спектрометр при анализе сложных многокомпонентных проб с высоким содержанием матричных элементов;
• обеспечивает сохранение и графическое представление спектров с удобной навигацией по спектру, масштабированием, идентификацией спектральных линий и т.д.;
• возможность складывать и вычитать спектры помогает оператору разрабатывать методики измерений сложных многокомпонентных растворов с высоким содержанием матричных элементов;
• содержит обширную базу спектральных линий для их идентификации в спектре, качественного анализа и оценки влияния спектральных наложений;
• обеспечивает автоматическую коррекцию остаточного дрейфа спектральных линий;
• предусматривает режим «осциллограф», позволяющий просматривать изменения интенсивности спектральной линии во времени и предназначенный для выбора длительности времен промывки, доставки пробы, выхода на рабочий режим;
• позволяет производить индивидуальный учет величины и поведения спектрального фона для каждой аналитической линии по обе стороны от нее, 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 различных значений входной апертуры, что позволяет не только обеспечить большой динамический диапазон измерений (вплоть до 107), но и существенно повысить надежность результатов количественного анализа;
• позволяет быстро строить градуировочные характеристики на основе множественной регрессии;
• предусматривает одно- и двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик;
• позволяет легко и быстро создавать методики измерений различных проб;
• позволяет настроить спектрометр для длительной работы в режиме полностью автоматического анализа большого числа проб;
• позволяет вести журнал измерений и создавать отчеты о результатах измерения.