Количественный анализ вакуумного индукционного плавления лазерной спектроскопией разбивки

Мы реализовали промышленный онлайн-мониторинг компонента расплавленных сплавов с помощью лазерной спектроскопии поломки. С помощью этой технологии основные и микроэлементы расплавленных сплавов могут быть проанализированы в режиме реального времени. Вакуумная индукционная плавильная печь может пахнуть для переработки сплавов, и это самый популярный метод переработки сплавов.

Анализ компонентов расплавленного материала в ходе промышленных процессов может эффективно улучшить качество продукции. LIBS имеет преимущества быстрого и дальнего анализа. Это хороший метод для реализации онлайн анализ ингредиентов для промышленного применения.

Демонстрация процедуры будет Синь Ли и Shenghai Чжао, аспирант и техник из моей лаборатории. Чтобы начать эту процедуру, проанализируйте стандартные образцы и выстройте кривую калибровки количественного анализа, изложенную в текстовом протоколе. Затем поместите неизвестный образец в плавильную систему.

Затем откройте лазерный генератор и поймите импульсный лазерный выход, используя ширину импульса 20 наносекунд, частоту в пять герц и энергию 90 миллиджоулей для каждого импульса. Откройте спектрометр и программное обеспечение для депонировать спектр, и определить спектр с помощью спектрального диапазона от 190 до 600 нанометров, разрешение 0,06 нанометров на длине волны 200 нанометров, и время интеграции 10 миллисекунд. После этого отрегулируйте положение лазерной фокусировки и оптимизируйте его до тех пор, пока не будет достигнут самый сильный сигнал спектра.

Определите спектр лазерной разбивки, принимая к сведению, что каждый лазерный импульс генерирует рамку спектра и что 20 кадров спектра получены и усредно для анализа. Интенсивность плазменного спектрального сигнала является важным фактором, чтобы получить хорошую точность количественного анализа. В наших экспериментах значение самого высокого пика должно превышать 10 000.

Для предварительной обработки спектра выполните фоновую коррекцию, такую как удаление фонового эффекта, вызванного нарушением излучения, для выполнения установки спектра. Затем выполните анализ элементарной концентрации внутренним стандартным методом из кривой калибровки. В этом исследовании 10 образцов сплава на основе никеля используются для построения внутренних стандартных кривых калибровки.

Никель является внутренним стандартным элементом, и кривые калибровки меди, титана, молибдена, алюминия и хрома показаны здесь. Кривые калибровки показывают почти линейную связь между концентрацией элемента и пиковой интенсивностью. Все пики сигнала фильтруются по интенсивности сигнала, центральной длине волны и эффекту установки Lorentz.

Предел обнаружения для каждого элемента рассчитывается в соответствии со стандартом Международного союза чистой и прикладной химии. Экспериментальные результаты показали, что эта технология может быть использована на промышленном производстве вакуумного плавления, и этот основной компонент расплавленных сплавов может быть количественно проанализирован.