Μια βιομηχανικά τυποποιημένη αναλυτική λύση για μεταλλουργικές εφαρμογές, η φασματομετρία οπτικών εκπομπών είναι καλά καθιερωμένη για την ανάλυση μιας μεγάλης σειράς μετάλλων και κραμάτων (από Ag έως Zn). Είναι η ιδανική τεχνολογία για τον έλεγχο διεργασιών και ποιότητας στην παραγωγή μετάλλων και εφαρμόζεται τακτικά απευθείας στο πεδίο για την παραγωγή χυτηρίου. Η φασματομετρία οπτικών εκπομπών προσφέρει τη δυνατότητα ανάλυσης της στοιχειακής σύνθεσης των κραμάτων μέχρι το ίχνος με ελάχιστη επίδραση στη λειτουργική απόδοση, εξασφαλίζοντας ακριβείς και αξιόπιστες μετρήσεις για έως και 40 μεμονωμένα στοιχεία κράματος σε ένα μόνο λεπτό. Είναι επίσης δυνατό να διερευνηθούν μη μεταλλικά εγκλείσματα χρησιμοποιώντας προηγμένες μεθόδους φασματομετρίας οπτικών εκπομπών.

Τι είναι η φασματομετρία οπτικών εκπομπών;

Η φασματομετρία οπτικών εκπομπών είναι μια δοκιμασμένη αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται ευρέως για τη μέτρηση της στοιχειακής σύνθεσης μετάλλων και κραμάτων. Συχνά αναφέρεται ως σπινθήρα OES καθώς οι ηλεκτρικοί σπινθήρες χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση υλικού επιφάνειας από μεταλλικά δείγματα, έτσι ώστε να μπορεί να παράγει χαρακτηριστικές οπτικές εκπομπές. Αυτό εισάγει το πρώτο από τα δύο κύρια στοιχεία σε έναν τυπικό αναλυτή OES: την ηλεκτρική πηγή.

Ένα ηλεκτρόδιο χρησιμοποιείται συνήθως σε συστήματα φασματομετρίας οπτικής εκπομπής για τη δημιουργία ηλεκτρικής εκκένωσης υψηλής τάσης που προκαλεί το επιφανειακό υλικό να θερμαίνεται μέχρι το σημείο της κατάλυσης. Στη συνέχεια, τα εξατμισμένα μόρια διεγείρονται από το πλάσμα αργού που παράγεται από το ηλεκτρικό τόξο ή από σπινθήρες. Αυτό τους αναγκάζει να εκπέμπουν ειδικό για κάθε στοιχείο φως στην υπεριώδη και ορατή περιοχή – αν και θα υπάρχουν πολλαπλές γραμμές εκπομπής, που περιλαμβάνουν ένα πλήρες φάσμα μηκών κύματος που καθορίζεται από τα στοιχεία που υπάρχουν στο δείγμα και τη συγκέντρωσή τους. Η κατανόηση αυτού του φάσματος απαιτεί το δεύτερο κύριο συστατικό: το οπτικό σύστημα.

Ανάλυση δείγματος μετάλλου με Φασματομετρία Οπτικής Εκπομπής Τόξου/ Σπινθήρα
Το φως που παράγεται από τη διαδικασία σπινθήρα κατευθύνεται προς το οπτικό σύστημα και διασκορπίζεται μέσω μιας περιοχής κενού μέσα στο περίβλημα του φασματόμετρου χρησιμοποιώντας ένα πλέγμα περίθλασης. Αυτά τα σήματα λαμβάνονται και μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα χρησιμοποιώντας είτε ανιχνευτές CCD (συσκευή ζεύγους φορτίου) είτε PMT (σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή). Οι ανιχνευτές CCD λαμβάνουν συνήθως σήματα από μήκη κύματος ενδιαφέροντος απευθείας από τα συλλεγμένα φάσματα, ενώ τα PMT μετατρέπουν τα φωτόνια σε ηλεκτρικά σήματα και τα μετατρέπουν σε συγκεντρώσεις χρησιμοποιώντας καμπύλες βαθμονόμησης.

Η ανάλυση φασματομετρίας εκπομπής Spark Optical παρέχει τον ταχύτερο δυνατό προσδιορισμό όλων των στοιχείων σε μέταλλα ενδιαφέροντος με εξαιρετική ακρίβεια και ακρίβεια. Μεταξύ των πολλών μετάλλων και κραμάτων που το OES είναι ιδανικό για ανάλυση είναι: σίδηρος (Fe) και χάλυβας, αλουμίνιο (Al), χαλκός (Cu), κοβάλτιο (Co), σίδηρος (Fe), μαγνήσιο (Mg), νικέλιο (Ni ), κασσίτερος (Sn), τιτάνιο (Ti), ψευδάργυρος (Zn) και διάφορα πολύτιμα μέταλλα. Εκτός από αυτήν την εξαιρετική ακρίβεια, το spark OES είναι επίσης η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη αναλυτική τεχνική σε μεταλλουργικές εγκαταστάσεις λόγω της ευκολίας χρήσης και συντήρησης. Η προετοιμασία του δείγματος είναι γρήγορη και εύκολη, συνήθως εκτελείται χρησιμοποιώντας μια τυπική μηχανή λείανσης ή φρεζαρίσματος, η οποία μπορεί να διευκολύνει εξαιρετικά υψηλή απόδοση (έως 400 δείγματα την ημέρα).

Κάθε ένα από αυτά τα ενσωματωμένα εξαρτήματα είναι κρίσιμης σημασίας για να γίνει το spark OES μία από τις τεχνικές υψηλότερης αξιοπιστίας στην ανάλυση μεταλλικών δειγμάτων. Χρησιμοποιείται συνήθως για τη δοκιμή τελικών και ημικατεργασμένων προϊόντων από παραγωγή μετάλλων (πλάκες, φύλλα, σωλήνες κ.λπ.) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο πεδίο για την εξέταση δειγμάτων τήγματος τόσο από πρωτογενείς όσο και από δευτερογενείς διαδικασίες παραγωγής μετάλλων.