Квантометр
Кванто́метр — многоканальный оптический спектральный прибор.
Предназначен для количественного атомного спектрального анализа состава веществ и материалов[1].
Принцип действия[править]
Оптический квантометр основан на сканировании анализируемого участка вещества или изделия с помощью плазмы микроискры с управляемыми параметрами — амплитудой, частотой и временем разряда. Излучение от искры анализируется фотоэлектрическими детекторами оптического (или рентгеновского) диапазонов с последующей математической обработкой данных отсчётов с вычислением на выходе типа и концентраций компонентов и величин углубления атомов или молекул одного вещества в массивные слои другого. Результат обычно представляется в микрометрах.
Длительность построения полной кривой распределения концентраций элементов по глубине слоя колеблется от 10 до 15 минут, а поверхностной регистрации элементов — от 30 до 120 секунд.
Существуют квантометры для измерения ФАР-излучения (ФАР — фотосинтетически активная радиация, часть доходящей до биоценозов солнечной радиации в диапазоне от 400 до 700 нм) для определения мощности солнечного излучения, используемого растениями для фотосинтеза.
На рисунке показан вакуумный 24-канальный квантометр ДФС-41 для экспрессного и маркировочного анализа чугунов, простых и среднелегированных сталей на легирующие элементы, металлоиды и вредные примеси, аналитические линии которых расположены в вакуумной УФ-области. Здесь 1 — вакуумный полихроматор с вогнутой дифракционной решёткой с фокусным расстоянием, равным 1 м, рабочий диапазон 0,175—0,38 мкм; 2 — генератор искры ИВС-1 для возбуждения эмиссионных линий атомов в пробе; 3 — электронно-регистрирующее устройство ЭРУ-1; 4 — блок цифрового отсчёта. Время анализа 10 элементов у ДФС-41 составляет время порядка 2 минут.
Назначение[править]
Квантометры иногда называют фотоэлектрическими спектрографами прямого отсчёта. В отличие от обычных спектрометров, длительность количественного анализа квантометров в 4 — 5 раз меньше. Квантометры обладают следующими преимуществами:
- Высокая скорость анализа, позволяющая использовать их для поточного контроля качества продукции, непосредственно на конвейере или производстве, в том числе и тяжёлой промышленности и металлургии;
- Отсутствие механически движущихся частей;
- Высокая надёжность прибора в тяжёлых промышленных условиях (в том числе и горячих производствах);
- Возможность измерений распределения элементов по глубине залегания (в случае рентгеновских квантометров), концентраций легирующих примесей, химической однородности поверхностных слоёв;
- Возможность использования квантометров в линиях с обратной связью для корректировки параметров устройств, автоматического управления составом атмосферы на производстве;
- Возможность создания на его основе автономных автоматизированных производственных комплексов.
Применение[править]
Квантометры применяются для контроля состава металла непосредственно во время плавки.
Примечания[править]
Литература[править]
- Ландсберг Г. С. Оптика : учебное пособие для вузов. — М. : Физматлит, 2003.
- Апенко М. И., Дубовик А. С. Прикладная оптика. — М. : Наука, 1982.
- Бутиков Е. И. Оптика : учебное пособие для вузов. — СПб. : БХВ-Петербург : Невский ДиалектЪ, 2003.
- Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Теория оптических систем : учебное пособие для студентов вузов. — СПб., : Лань, 2008.
Ссылки[править]
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Квантометр», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|