معرفی اجزاء دستگاه

دستگاه کوانتومتر از اجزای زیر تشکیل شده است

     

بلوک نیوماتیک توزیع گاز آرگون

برای بدست آوردن یک آنالیز صحیح بایستی محفظه جرقه توسط گاز بی اثر آرگون %99.998 خشک شود. 

در صورتیکه از گاز های با استاندارد های پایین استفاده شود حتما می بایست گاز در دستگاهی به نام تصفیه کننده یا purifier قبل از ورود، تمیز و خشک شود که در حالاتی که میزان نمونه گیری روزانه بسیار بالاست استفاده از این تجهیز مقرون به صرفه است . لکن در حالاتی که مصرف خیلی بالا نیست (حداکثر 40 تا 50 نمونه در روز) بهتر است از تامین کننده های معتبر استفاده نمود.

برای استفاده از دستگاه به منظور پایه آهن استفاده از تصفیه کننده الزامی است.

موارد زیر در خصوص استفاده از آرگون قابل ذکر می باشد.

=        دلیل انتخاب گاز آرگون خنثایی شیمیایی و یونیزاسیون بالای آن است.

=        برای افزایش دقت آنالیز خلوص گاز باید زیاد و حداقل %99.998 باشد.

=        مناسب نبودن مقدار گاز باعث به وجود آمدن خطای زیادی در نتایج آنالیز می شود.

=        جریان گاز آرگون ذرات فلزی پراکنده شده توسط تخلیه الکتریکی را به بیرون محفظه منتقل می کند.

تذکر: جهت کاهش خطا در نتایج دمای محیط هنگام انجام آنالیز باید همان دمایی باشد که کالیبراسیون در آن انجام شده که معمولا بین 30-25 درجه سانتیگراد است.

منبع تغذیه

برای تحریک اتمهای سطح فلز و تبخیر سطی آن نیازمند یک عامل خارجی مانند یک منبع تغذیه اسپارک و آرک هستیم که به برخی از ویژگی های آن به شکل زیر اشاره می کنیم :

=        پایداری قوس الكتريكي (Sparker) توليد شده

=        ایجادجرقه ARC- Spark با چهار سطح انرژی مختلف برای برنامه های آنالیزی پایه های مختلف

=        فرکانس تخلیه : 400 1000 هرتز

=        ولتاژ اعمالی : 1000ولت

=        پیک جریان : 150-50 آمپر

=        پهنای طیف (FWHM) : 50-100میکروثانیه

=        سیستم دیجیتال و قابل برنامه ریزی کنترل دقیق وضعیت جرقه و ترکیب انرژی ها برای برنامه های آنالیزی مختلف.

 

  
 

استند اسپارک

دستگاه دارای یک استند یا نگهدارنده ی اسپارک می باشد که به شکل اصطلاحاً نقطه به صفحه (pin-to-plate) یا الکترود به سطح کف نمونه تعبیه شده است. جنس الکترود معمولا از تنگستن (یا آلیاژ تنگستن - توریم) است. 

پلاسمای اسپارک در حضور آرگون تشکیل می شود تا از هرگونه اکسیداسیون جلوگیری شود.

گپ اسپارک یا فاصله ی الکترود تا کف قطعه حدود 2-3 میلی متری می باشد که توسط یک

جرقه(spark) توسط یک منبع تغذیه دو قسمتی تولید شده و شامل دو مرحله ولتاژ بالا و جریان بالا می باشد.

 

مرحله اول :

تخلیه الکتریکی با ایجاد اختلاف پتانسیل بیش ازkv 10 به وسیله مدار اولیه ایجاد شده و بعد از آن یونیزه شدن آرگون انجام شده و پلاسما بوجود می آید.

 

مرحله دوم :

به محض تشکیل پلاسما مدار اصلی وارد عمل شده و نمونه را به صورت موضعی ذوب کرده  در آخر تهییج عناصر و انتشار طیف مشخصه آنها صورت می گیرد.

لازم است ذکر شود که :

=        برای انجام آنالیز تعداد زیادی جرقه برای برخورد به یک ناحیه از نمونه تولید می شود.

=        اگر نمونه ناهمگن باشد برای کاهش خطا در نتایج باید بیش از یک spark زد.

=        برای دقت بیشتر فاصله spark ها باید حداقل 3 برابر قطر یک spark  باشد.

=        در صورت استفاده از کوانتومترهای potable برای جلوگیری از ایجاد خطا تفنگ sparkزنی باید بر نمونه عمود باشد و از لرزش دست خودداری شود.

طیف سنج (اسپکترومتر)

پس از ساطع شدن طیف از نمونه این پرتوها برای تجزیه توسط لنز حساسی وارد محفظه Spectrometer می شوند.

Spectrometer از منابع خارجی تهیه شده و شامل قطعات زیر می باشد :

=   توری (Grating)  

=    آینه های مارپیچی         

=    آشکارساز    

 

سیستم کنترل وضعیت و فرمان

برای کنترل فرمانهای ورودی و خروجی دستگاه و همچنین اعمال شرایط ایمنی و محافظت از سیستم ها در شرایط بحرانی یک سیستم PLC قدرتمند کلیه فرمانهای ورودی و خروجی را کنترل می نماید. یک صفحه مانیتورنگHMI   لمسی 4.3 اینچی جهت نمایش وضعیت سیستم و اعمال برنامه های کاری و همچنین دادن فرمانهای استارت و استاپ بر روی بدنه نصب شده است. همچنین امکان انتقال داده ها بین قطعات داخلی و خارجی توسط درگاه USB وجود دارد.

 

 

 

سیستم رایانه و نرم افزار

به منظور تعیین برنامه کاری دستگاه و نوع آنالیز برای کوانتومتر برنامه های مختلفی تهیه شده است که بسته به آلیاز نمونه و جنس پایه تغییر کرده و این تغییرات از طریق رایانه به دستگاه منتقل می شود. همچنین نرم افزار اپراتور پسند و آسان دستگاه، امکان مشاهده نتایج و پرینت آن را به سادگی به اپراتور می دهد.

 

بالا