Назначение: для измерений интенсивностей спектральных линий и последующего вычисления концентраций определяемых элементов.
Принцип действия анализатора МАЭС основан на фотоэлектрическом преобразовании спектра оптического излучения в электрический сигнал многокристальной сборкой из нескольких многоэлементных полупроводниковых детекторов. Многоэлементным детектором излучения в анализаторе МАЭС является линейка фотодиодов. Генерированные фотодиодами заряды накапливаются в закрытых от света МОП-емкостях (интеграторах), не меняя напряжения смещения фотодиодов. По истечении времени экспозиции накопленные заряды одновременно и быстро переносятся на входные емкости усилителей, после чего начинается новый цикл накопления сигнала в интеграторах и последовательное считывание выходных сигналов усилителей на выход линейки с помощью коммутатора. Выходной сигнал далее преобразуется в цифровой сигнал в блоке электронной регистрации и передается по кабелю в компьютер с помощью компьютерного интерфейса.
Для стабилизации измерительных параметров кристаллы линеек фотодиодов помещены в термостатированный корпус, наполненный сухим азотом повышенного давления. Температура линеек контролируется полупроводниковым датчиком температуры, установленным в непосредственной близости от кристаллов линеек. Поддержание стабильной температуры линеек фотодиодов осуществляется с помощью термоэлектрических холодильников Пельтье.
Блок многоканального детектора посредством фланца крепится к спектральному прибору (спектрограф или квантометр) физической установки атомно-эмиссионного анализа. Конструкция фланца определяется типом спектрального прибора при заказе анализатора МАЭС.
Анализатор МАЭС устанавливается на выходе спектральных приборов (спектрографов типа ИСП-28, ИСП-30, ДФС-8, ДФС-13, ДФС-452, ДФС-458С, PGS-2, СТЭ-1 и др. вместо фотопластинок, квантометров типа МФС-3, МФС-4, МФС-5, МФС-6, МФС-7, МФС-8, ДФС-10, ДФС-36, ДФС-41, ДФС-44, ДФС-51, а также квантометров зарубежного производства и атомно-абсорбционных спектрометров вместо ФЭУ).
Поверка осуществляется в соответствии с приложением к Руководству по эксплуатации ВМКО.157 РЭ «Анализатор многоканальный атомно-эмиссионных спектров “МАЭС”». Методика поверки, утвержденная ФГУП “ВНИИОФИ” в 2008 г.
Основными средствами поверки являются лампа эталонная спектральная с полым катодом ЛСП6-Э и спектральный прибор, например, спектрограф ИСП 30Г 34.11.050 ТУ.
Тип детектора |
линейка фотодиодов |
Рабочий спектральный диапазон, нм |
160 ÷ 1100 |
Количество измерительных каналов |
2580 ÷ 72000 |
Размеры фотодиода, мкм |
12,5 ´ 1000 |
Динамический диапазон выходных сигналов |
104 |
Время экспозиции*, мс |
1 ÷ 10000 |
Время экспозиции с цифровым накоплением |
не ограничено |
Количество дефектных фотоячеек от общего количества, %, не более |
1 |
Среднее квадратическое отклонение выходного сигнала при времени экспозиции 250 мс, %, не более |
0,03 |
Дрейф выходного сигнала при времени экспозиции 250 мс в течение 1 часа, %, не более |
0,5 |
Диапазон измерения интенсивности спектральных линий при регистрации спектра, единиц условной шкалы, не менее (%) |
0,03 ÷ 100 |
Относительное среднее квадратическое отклонение интенсивности спектральной линии при времени экспозиции 250 мс при интенсивности линии более 1 %, %, не более |
3 |
Среднее квадратическое отклонение интенсивности спектральной линии при времени экспозиции 250 мс при интенсивности линии менее 1 %, %, не более |
0,03 |
Управление |
компьютерное |
Потребляемая мощность без компьютера (от сети 220 В, 50 Гц), Вт |
100 |