Новый рентгенофлуоресцентный спектрометр для контроля минерального сырья

Один из кабинетов Горного института отведен под новый аналитический комплекс на базе рентгенофлуоресцентного спектрометра. Металлический корпус с прозрачной крышкой подключен к компьютеру, охладителю и источнику бесперебойного питания. Пока инженер лаборатории физико-химических и минералого-технологических методов контроля минерального сырья Галина Мищенко объясняет суть его работы, прибор живет своей жизнью: внутри двигается каретка, на экране меняются графики.

– Это дистанционная отладка, – поясняет Галина Алексеевна. – Инженер находится в Екатеринбурге и настраивает спектрометр по сети. Сейчас важно отследить температурный режим. Полтора месяца отведено на физический контроль работы прибора, а в середине февраля наладчик приедет в Апатиты вместе с метрологами. Прибор поверят, он будет официально зарегистрирован и допущен к проведению измерений. Мы с коллегой пройдем практическое обучение работе именно на этом аппарате, запустим его в работу со своими стандартами, проведем калиборовку. Первое, что мы начнем определять, – это меди и никеля в пробах. Дальше – алюминий, фосфор, титан, ну и другие элементы.

По программе обновления приборной базы ученые приобрели волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр «MELYTEC WD4000». Этот прибор позволяет определять химический состав различных материалов с помощью анализа спектра, который возникает при облучении образца рентгеновским излучением. Атомы вещества под воздействием высокоэнергетичных фотонов вещества на крайне малое время переходят в возбужденное состояние. В этот момент электроны с нижних орбиталей переходят на более высокие энергетические уровни. Возвращаясь в обычное состояние, электроны с внешних оболочек заполняют образовавшиеся вакантные места. Излишек энергии либо передается другому электрону из внешних оболочек атома, либо испускается в виде фотона. Каждый атом испускает фотон с энергией строго определенного значения. Массовую долю элементов вычисляют по интенсивности излучения.

По сравнению со многими аналогами «MELYTEC WD4000» достаточно компактен и прост в использовании, при этом позволяет получать очень точные результаты. С помощью специального пресса формируется таблетка из исследуемого материала. Одновременно в приемнике спектрометра в приемнике можно разместить до 48 таблеток и автоматизировать процесс анализа.

Область применения спектрометра очень большая. С его помощью можно определять состав металлов и других материалов металлургического производства, стройматериалов и материалов для электроники, продуктов питания и даже растений. В Горном институте он будет нацелен главным образом на выявление элементного состава горных пород и реагентов. Наиболее востребованными его результаты станут, как считает Галина Мищенко, для лаборатории флотационных реагентов и обогащения комплексных руд.