Name: Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum Indüksiyon erime niceliksel Analizi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 49 s
Description: Öğrenin, vakum indüksiyon eritme sırasında lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile ergimiş alaşımların gerçek zamanlı analizini. Bu yöntem, ana ve iz elementlerin izlenmesiyle üretim kalitesini artırır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışmada ulusal anahtar bilimsel enstrüman ve ekipman geliştirme projeleri (Grant No. 2014YQ120351), Genç yenilik promosyon Derneği CAS (Grant No. 2014136) ve Çin yenilikçi yetenek promosyon planları tarafından mali olarak desteklenmektedir. Öncelikli alanlarda yenilik ekibi için (Grant No. 2014RA4051).

1. Standart numunelerin hazırlanması
Not: Bu adım gerekli değildir.
<ol><li>Ham madde hazırlayın (Tablo 1). Bir 100 kg örnek #1 yapmak için 12,82 kg CR, 3,39 kg Mo, 4,79 kg al, 1,00 kg ti, 0,60 kg cu ve yaklaşık 77,4 kg ni pota 'ya ekleyin. Erime sürecinde bazı elemanlar yakılacak. Son madde erime sıcaklığı, erime süresi ve diğer çalışma parametreleri ile belirlenir. Madde testi alaşımlar içinde her öğenin miktarını gösterir.</li>
	<li>Her standart numune için yaklaşık 45 dakika için yaklaşık 1.700 °C ' de vakum indüksiyon erime gerçekleştirin. Standart numuneler için kullanılan fırın, standart numunelerin 2 seti için her seferinde yaklaşık 100 kg alaşımlarını eritebilir.</li>
	<li>Standart örnekleri yapmak için yapışkan bir kalıp içine tüm erimiş sıvı çelik dökün ve doğal olarak en az 4 h için serin. Standart numunelerin büyüklüğü denemede fırın tarafından belirlenir. 100 mm 'lik bir çubuk çapı ile deneylerde çubuk şeklinde standart numuneler kullanın. Fırınında pota şekli bir fincan gibi konteyner ile bir Frustum koni. Jant çapı 150 mm, alt 100 mm, derinlik ise 200 mm. Chunked standart örnekler de istihdam edilebilir.</li>
	<li>Deneme için standart örnekleri kesmek için bir elektrikli testere kullanın. Standart çubuk örneğinin uzunluğu fırın tarafından belirlenir. Deneysel Eritme sistemi için 150 mm uzunluğunda kullanın. Her deney için numunelerin bir parçasını eritin.</li>
	<li>Bu adımları yineleyin ve tüm standart örnekleri yapın. Bu deneyde on örnek kullanıldı.</li>
</ol>2. standart alaşım numunelerin test maddesi
<ol><li>Tüm standart alaşım örneklerin bileşimi test etmek için bir kimyasal analiz yöntemi kullanın. Her örnekteki tüm öğeleri sınayın. Not: bu numuneleri analizini gerçekleştirmek için bir yetki kuruluşuna göndermenizi şiddetle öneririz. Bu örnekler, malzeme testi için Çin 'in Merkez demir & Çelik Araştırma Enstitüsü 'ne gönderilir. Bu örneklerin test sonuçları Tablo 2' de listelenir.</li>
</ol>3. Smelt örnekleri
<ol><li>Güç kaynağı, her pompa kullanılabilirliği, deneysel fırın vakum tutma yeteneği, soğutma suyu ve akım içeren eritme sisteminin güvenliğini kontrol edin.</li>
	<li>Standart numuneleri eritme sistemine yerleştirin. Her numunenin küçük bir miktar lazer tarafından şekillendirilen emin olmak için, deneme için küçük örnekler kullanın. Fırınında pota büyüklüğü nedeniyle, yaklaşık 10 kg numuneler her zaman kokuyordu.</li>
	<li>Basınç 0,1 daha düşük kadar vakum pompası açın PA. Vakum yapmak için pompa 2 seviyeleri kullanın: mekanik pompa ve difüzyon pompası. Mekanik pompa ulaşabilirsiniz yaklaşık 1 PA içinde 15 dakika, ve difüzyon pompası ulaşabilir 0,01 PA sonra 40 dk.</li>
	<li>Melt örnekleri. Yaklaşık 130 A ' ya kadar akım çalışma fırını artırın; Bu parametre numunelerin maddeleri ve fırın büyüklüğü ile belirlenir. Standart bir örnek, yaklaşık 15 dakika erimiş olmak gerektirir. Oksidasyon veya nitridation nedeniyle, sıvı çeliğin malzemeleri yavaşça eritme sırasında değişir.<ol>
<li>Denemenin hassasiyetini sağlamak için standart numuneler erimiş olduktan sonra 15 dakika içinde spektrumunu belirleyin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Standart numunelerin lazer arıza spektrumları belirleyin
<ol><li>Lazer odaklama ve spektrum toplama sistemi, lazer jeneratör ve Spektrometre kullanılabilirliği kontrol edin.</li>
	<li>Spektrometre ve lazer jeneratör eşzamanlı çalışmak için ayarlayın. Sistemde Spektrometre çıkış senkronizasyonu sinyali ve lazer pasif çalışma yöntemi kullanın. Lazer jeneratör senkronizasyon sinyali veya Eşitleyici çıkış senkronizasyon sinyali yöntemi de lazer jeneratör ve Spektrometre kontrol etmek için istihdam edilebilir.</li>
	<li>Lazer jeneratör ve Spektrometre açın; Nabız lazer oluşturmaya hazırlanın. Darbe genişliği 20 NS, frekans 5 Hz ve her nabzın enerjisi 90 mJ 'dir.</li>
	<li>Lazer çıkışı tetiklemek ve spektrumunu toplamak için spektrum mevduat yazılımı kullanın. Spektrometre entegrasyon süresini 10 MS olarak ayarlayın ve her lazer nabzı spektrumunun bir çerçevesini oluşturur. Entegrasyon süresi çok kısaysa, spektrum sinyali yoğunluğu çok zayıf olacaktır. Entegrasyon süresi çok uzunsa, daha fazla arka plan sinyali toplanacaktır.</li>
	<li>Lazer odaklama pozisyonunu ayarlayın ve numuneyi etkili bir şekilde geç. En güçlü spektrum sinyali elde edilinceye kadar odaklama konumunu optimize edin. Bu işlem odaklama noktasını ayarlamak için kullanılır. Spektrometre sayısal bölünmüş sinyal yoğunluğu 0 ile 65.535 arasında değişmektedir. Çoğu durumda, bir sinyalin yoğunluğu, en yüksek tepe yoğunluğunun 10.000 aşması gerektiğini belirten doygunluk sinyalinin% 15 'ini aşmalıdır. Sinyal yoğunluğu çok küçükse, nicel analiz düşük hassasiyete sahip olacaktır.</li>
	<li>Gecikme süresini en iyi duruma getirin. Bremsstrahlung sonra gecikme seçin ve optimum gecikme süresi ile sinyal ihtiyacı gücü yeterli olmalıdır.</li>
	<li>Analiz için bir spektrum toplamak için Spektrometre kullanın. Spektrumunun 20 kare toplayın ve LıBS analizi için Ortalama elde.</li>
	<li>Fırın çalışma akımı kapatın ve örnekleri serin. Numunelerin katılaşma yaklaşık 15 dakika gerektirir.</li>
	<li>Vakum kırmak için deneysel fırın içine azot enjekte.</li>
	<li>Deneysel fırının kapağını açın ve katılaşma örneklerini çıkarın.</li>
	<li>Tüm örnekler ölçülene kadar 4,10 için adım 3,3 yineleyin.</li>
</ol>5. nicel analizinin kalibrasyon eğrisini oluşturun
<ol><li>Spektrum ön tedavisi<ol>
<li>Arka plan düzeltmesi. Fren radyasyonundan kaynaklanan arka plan etkisini silin. Denemede temel düzeltme yöntemi kullanılmaktadır.</li>
		<li>Spektrum-zirve arama. Her öğenin doruklarına tanımlamak için iki sıralı türev yöntemi kullanın; Yerel minimum puan ağırlıklı.</li>
		<li>Spektrum montajı. Self-korozyon veya çakışmayı önlemek için seçilen doruklarına bir Lorentz Spectra kaplama uygulayın. Spektral tepe yoğunluğu, streç durumu, ve merkezi dalga boyu bir uygun algoritma ile elde edilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tüm standart numunelerin kimyasal madde analiz sonuçlarını alın.</li>
	<li>Kalibrasyon eğrisini oluşturun.<ol>
<li>Bir iç göreli standart dalga boyu seçin. Ana eleman spektral çizgiler her zaman seçilir.</li>
		<li>Bir kalibrasyon dalga boyu seçin. NıST spektrum veritabanı15' ten seçin.</li>
		<li>Eğriye Sığdır. Doğrusal montaj veya ikinci dereceden montaj kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Analiz hassasiyeti elde edin. Sığdırma işleminden sonra sığdırma faktörünü ve göreli standart hatayı hesaplayın. Bir program, NıST15' in dalga boyu tabanında en iyi göreli standart dalga boyu ve kalibrasyon dalga boyu otomatik olarak seçmek için kullanılır.</li>
</ol>6. erimiş alaşım Elemental kompozisyon analizi
Not: deneysel kurulum, Şekil 1' de gösterildiği gibi iki parçaya, yani Dedektör kafası ve kontrol kabinine ayrılmıştır. Önceki süreçte kullanılan lazer ve Spektrometre parametreleri, kalıplanma ve spektrum toplama süreci, doğru Nicel analiz sonuçları sağlamak için kullanılmaktadır.
<ol><li>Bilinmeyen numuneyi eritme sistemine koy.</li>
	<li>Deneysel sistemi vakum.</li>
	<li>Numune erimiş olana kadar eritme akımı artırın. Erime sıcaklığı yaklaşık 1.700 °C ' dir ve erime süresi yaklaşık 45 dk 'dır.</li>
	<li>Lazer jeneratör açın ve nabız lazer çıkışı gerçekleştirmek. Aşağıdaki lazer parametrelerini kullanın: darbe genişliği 20 NS, frekans 5 Hz ve her nabzın enerjisi 90 mJ 'dir.</li>
	<li>Spektrumunu belirlemek için Spektrometre ve spektrum mevduat yazılımını açın. 190 ile 600 Nm arasında spektral bir aralığa sahip aynı spektrometreyi ve 200 Nm 'lik bir dalga boyunda 0,06 nm çözünürlüğüne sahip olarak kullanın. Spektrometre entegrasyon süresi 10 MS. Spektrometre lazer tetiklemek ve spektrumunu belirlemek için kullanılır.</li>
	<li>Lazer odaklama konumunu ayarlayın. En güçlü spektrum sinyali elde edene kadar odaklama pozisyonunu optimize edin; en yüksek tepe değeri 10.000 aşmalıdır.</li>
	<li>Lazer arıza spektrumunu belirleyin. Her lazer nabız spektrumunun bir çerçeve oluşturur; spektrum 20 kare elde edilir ve analiz için ortalamasını.</li>
	<li>Spektrum ön tedavisi. Bir spektrum montaj gerçekleştirmek için, 5.1.3 içinde belirtildiği gibi, fren radyasyondan kaynaklanan arka plan efekti silme gibi arka plan düzeltmesi gerçekleştirin.</li>
	<li>Elemental konsantrasyon hesaplaması. Kalibrasyon eğrisinden iç standart yöntemle analiz Elemental konsantrasyonu gerçekleştirin.</li>
</ol>

<ol><li>Radziemski, L., Cremers, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+brief+history+of+laser-induced+breakdown+spectroscopy%3A+From+the+concept+of+atoms+to+LIBS+2012%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">A brief history of laser-induced breakdown spectroscopy: From the concept of atoms to LIBS 2012.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 87, 3-10 (2013).</li>
<li>El Haddad, J., Canioni, L., Bousquet, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Good+practices+in+LIBS+analysis%3A+Review+and+advices%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Good practices in LIBS analysis: Review and advices.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 101, 171-182 (2014).</li>
<li>Mueller, M., Gornushkin, I. B., Florek, S., Mory, D., Panne, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Approach+to+Detection+in+Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Approach to Detection in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy.</a> Analytical Chemistry. 79 (12), 4419-4426 (2007).</li>
<li>Noll, R., Fricke-Begemann, C., Brunk, M., Connemann, S., Meinhardt, C., Schsrun, M., Sturm, V., Makowe, J., Gehlen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+breakdown+spectroscopy+expands+into+industrial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Laser-induced breakdown spectroscopy expands into industrial applications.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 93, 41-51 (2014).</li>
<li>Leon, R., David, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+brief+history+of+laser-induced+breakdown+spectroscopy%3A+From+the+concept+of+atoms+to+LIBS+2012%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">A brief history of laser-induced breakdown spectroscopy: From the concept of atoms to LIBS 2012.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 87, 3-10 (2013).</li>
<li>El Haddad, J., Canioni, L., Bousquet, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Good+practices+in+LIBS+analysis%3A+Review+and+advices%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Good practices in LIBS analysis: Review and advices.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 101, 171-182 (2014).</li>
<li>Gonzaga, B. F., Pasquini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+compact+and+low+cost+laser+induced+breakdown+spectroscopic+system%3A+Application+for+simultaneous+determination+of+chromium+and+nickel+in+steel+using+multivariate+calibration%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">A compact and low cost laser induced breakdown spectroscopic system: Application for simultaneous determination of chromium and nickel in steel using multivariate calibration.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 69, 20-24 (2012).</li>
<li>Peter, L., Sturm, V., Noll, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+steel+analysis+with+laser-induced+breakdown+spectrometry+in+the+vacuum+ultraviolet%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Liquid steel analysis with laser-induced breakdown spectrometry in the vacuum ultraviolet.</a> Applied Optics. 42 (30), 6199-6204 (2003).</li>
<li>Hubmer, G., Kitzberger, R., Mörwald, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+LIBS+to+the+in-line+process+control+of+liquid+high-alloy+steel+under+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Application of LIBS to the in-line process control of liquid high-alloy steel under pressure.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 385 (2), 219-224 (2006).</li>
<li>Sun, L. X., Yu, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+estimation+of+varying+continuum+background+emission+in+laser-induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Automatic estimation of varying continuum background emission in laser-induced breakdown spectroscopy.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 64, 278-287 (2009).</li>
<li>Lin, X. M., Chang, P. H., Chen, G. H., Lin, J. J., Liu, R. X., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+melting+iron-based+alloy+temperature+on+carbon+content+observed+in+laser-induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Effect of melting iron-based alloy temperature on carbon content observed in laser-induced breakdown spectroscopy.</a> Plasma Science & Technology. 17 (11), 933-937 (2015).</li>
<li>Rai, A. K., Yueh, F. Y., Singh, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+breakdown+spectroscopy+of+molten+aluminum+alloy%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Laser-induced breakdown spectroscopy of molten aluminum alloy.</a> Applied Optics. 42 (12), 2078-2084 (2003).</li>
<li>Hanson, C., Phongikaroon, S., Scott, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+effect+on+laser-induced+breakdown+spectroscopy+spectra+of+molten+and+solid+salts%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Temperature effect on laser-induced breakdown spectroscopy spectra of molten and solid salts.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 97, 79-85 (2014).</li>
<li>Darwiche, S., Benrabbah, R., Benmansour, M., Morvan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impurity+detection+in+solid+and+molten+silicon+by+laser+induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%3A+Atomic+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Impurity detection in solid and molten silicon by laser induced breakdown spectroscopy.</a> Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 74, 115-118 (2012).</li>
<li>NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22National+Institute+of+Standards+and+Technology%22">National Institute of Standards and Technology</a>. Linstrom, P. J., Mallard, W. G. , Gaithersburg MD. 20899(2018).</li>
</ol>

Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.

Elemental analiz için popüler Yöntemler X-ışını floresans (XRF), kıvılcım deşarj optik emisyon spektrometresi (SD-OES), atomik emilim spektroskopisi (AAS) ve indüktif çift plazma (ıCP) ' dir. Bu yöntemler ağırlıklı olarak bir laboratuar ve bu teknolojilerin karakterleri tarafından belirlenir erimiş alaşımları için endüstriyel online uygulama için uygundur, zordur. XRF şok örnekleri için X-ışınları kullanır, ve SD-OES örnekleri kıvılcımlar yapar. Bu iki yöntemin çalışma mesafesi her zaman birkaç santimetre aralığında bulu...

Uzaktan algılama, hızlı analiz ve numune hazırlığı için gerek yok gibi benzersiz özellikleri sayesinde lazer kaynaklı arıza spektroskopisi (libs), on-line konsantrasyon belirlenmesi için benzersiz yetenekler sunar1,2, 3' ü yapın. Farklı alanlarda libs tekniğinin kullanımı4,5,6araştırılmış olsa da, endüstriyel uygulamalarda yeteneklerini geliştirmeye yönelik önemli bir girişim devam etmektedir.
Endüstriyel süreçler boyunca erimiş malzeme içeriğinin analizi, LIBS 'in umut verici bir gelişme yönü olan ürün kalitesini etkili bir şekilde artırabilir. Argon oksijen sıvı çelik7,8,9,10,11, erimiş hakkında bulgular gibi endüstriyel alanda libs uygulaması hakkında deneysel bulgular bildirilmiştir Alüminyum alaşım12, erimiş tuz13ve erimiş silikon14. Bu malzemelerin çoğunluğu hava veya yardımcı gaz ortamında var. Ancak, vakum indüksiyon erime (VıM) işleme kontrolü gerçekleştirmek için LıBS başka iyi bir uygulama alanıdır. Bir VıM fırını alaşım arıtma için 1.700 °C ' den daha yüksek sıcaklıklarda eritme gerçekleştirebilir; yüksek saflıkta metal ve demir tabanı veya nikel-baz alaşımlar, yüksek saflık alaşımları ve temiz manyetik alaşımlar gibi alaşımları rafine etmek için en popüler yöntemdir. Erime sırasında, bir fırındaki basınç her zaman 1-10 PA bölgesinde, ve fırında hava bileşimi ağırlıklı olarak numune veya fırın iç duvar ve bazı Buhar oksit veya nitrür metal absorbe hava içerir. Bu çalışma durumları hava eritme için oldukça farklı LıBS ölçüm durumları neden olur. Burada, LıBS tarafından VıM sırasında erimiş alaşımın analizinin deneysel bir soruşturması bildiriyoruz.
Lazer ablasyon ve radyant ışık algılama için bir fırın bir optik pencere eklenir. 80 mm çapı olan Silis cam pencere olarak hizmet vermektedir. Bir yayan lazer ve radyant ışık toplama aynı pencere istihdam; aynı noktaya odaklanan bir ortak eksenli optik yapıya sahiptir. Çalışma odak uzaklığı yaklaşık 1,8 m, ve deneysel kurulum odaklama uzunluğu 1,5 ila 2,5 m ayarlanabilir.
Endüstriyel online analiz, hassasiyet, tekrarlanabilirlik ve istikrar pratikliği dayanarak, erimiş alaşım madde analizi sırasında algılama düşük limitinden (LOD) daha önemlidir. Dört kanallı doğrusal CCD Spektrometre teknik rota seçilir, spektrometre aralıkları spektral aralığı 190 için 600 Nm, Çözünürlük 0,06 Nm, ve dalga boyu olduğunu 200 Nm. Bir lazer diyot pompalanmış Q-anahtarlı lazer (evde inşa) erimiş alaşım ablate için kullanılır, bir çıkış enerjisi ile 100 mJ, bir frekans 5 Hz, bir FWHM darbe genişliği 20 NS, ve bir çalışma dalga boyu 1064 nm. Kalan bölüm, VM LIBS analiz sürecini ve canlı ölçümü, ardından veri işleme sonuçlarının bir tanıtımını sunacak.

<table><tbody><tr><td>Lazer kaynağı</td><td>Gklaser Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ölçülecek</td><td></td><td></td><td></td>erimiş alaşım</tr><tr><td>Eritme fırını</td><td>Tianyu Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spektrometre</td><td>Avantes</td><td></td><td></td></tr><tr><td>standart örnekleri</td><td></td><td></td><td>Bileşimi iyi bilinir</td></tr></tbody></table>

lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum indüksiyon erime niceliksel analizi

Quantitative Analysis of Vacuum Induction Melting by Laser-induced Breakdown Spectroscopy

Vakum indüksiyon erime yüksek saflık metal ve alaşımlar arıtma için popüler bir yöntemdir. Geleneksel olarak, Metalurji standart proses kontrolü birkaç adım içerir, çizim örnekleri içerir, soğutma, kesme, laboratuar taşıma, ve analiz. Tüm analiz süreci on-line işlem kontrolünü engelleyen 30 dakikadan fazla gerektirir. Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi, hızlı ve temas dışı olduğundan ve numune hazırlama gerektirmez, çünkü vakum indüksiyon erime gereksinimlerini karşılayabilecek mükemmel bir on-line analiz yöntemidir. Deneysel tesis bir lamba pompalanmış Q-anahtarlı lazer, 80 mJ, 5 Hz, bir FWHM darbe genişliği 20 NS bir frekans ve 1.064 nm bir çalışma dalga boyu bir çıkış enerjisi ile eritilmiş sıvı çelik ablate için kullanır. Bir çok kanallı doğrusal şarj bağlantılı cihaz (CCD) Spektrometre gerçek zamanlı olarak emisyon spektrumunu ölçmek için kullanılır, bir spektral aralığı ile 190 için 600 Nm ve bir çözünürlük 0,06 nm bir dalga boyunda içinde 200 Nm. Protokol birkaç adım içerir: standart alaşım numune hazırlama ve bir madde testi, standart numunelerin eritme ve lazer arıza spektrumunun belirlenmesi, ve her birinin elementlerin konsantrasyonu Nicel analiz eğrisi inşaatı Öğe. Bilinmeyen numunelerin konsantrasyon analizini gerçekleştirmek için, bir numunenin spektrumunun da ölçülmesi ve aynı süreç ile atılması gerekir. Erimiş alaşımın tüm ana unsurlarının bileşimi, iç standart bir yöntem ile niceyatif olarak analiz edilebilir. Kalibrasyon eğrisi, en metal elemanların algılanması sınırını 20-250 ppm 'den aralığından gösterir. Ti, Mo, NB, V ve cu gibi öğelerin konsantrasyonu 100 ppm 'den daha düşük olabilir ve 100-200 ppm 'den CR, al, Co, Fe, MN, C ve si aralığından daha düşüktür. Bazı kalibrasyon eğrileri R2 0,94 aşabilir.

Dahili Standart kalibrasyon eğrileri oluşturmak için on nikel bazlı alaşım numuneleri (#1-#10) kullanılır. Tüm numunelerin bileşimleri Tablo 1' de listelenir. Bu numunelerin Elemental konsantrasyonları, sinyal parazitlerini önlemek için ortogonal olarak tasarlanmıştır. Tüm örneklerde her öğenin konsantrasyonu kimyasal analiz yöntemleri ile ölçülür.
Nikel iç standart elemanıdır. Cu, Ti, Mo, al ve CR 'nin kalibras...

Vakum indüksiyon eritme sırasında, lazer kaynaklı arıza spektroskopisi, erimiş alaşımın ana bileşen unsurlarının gerçek zamanlı nicel analizini gerçekleştirmek için kullanılır.

Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum Indüksiyon erime niceliksel Analizi

Vacuum induction melting is a popular method for refining high purity metal and alloys. Traditionally, standard process control in metallurgy involves ...

Erimiş alaşımbileşeninin lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile endüstriyel online takibini gerçekleştirdik. Bu teknoloji ile erimiş alaşımların ana ve iz elemanları gerçek zamanlı olarak analiz edilebilir. Bir vakum indüksiyon eritme fırın alaşım rafine için kokuyordu, ve bu alaşımları rafine için en popüler yöntemdir.Endüstriyel süreçler sırasında erimiş malzeme bileşenlerinin analizi üretim kalitesini etkin bir şekilde artırabilir. LIBS hızlı ve uzun mesafe analizi avantajlarıvardır. Endüstriyel uygulama için online madde analizi gerçekleştirmek için iyi bir yöntemdir.Prosedürü gösteren Xin Li ve Shenghai Zhao, bir doktora öğrencisi ve benim laboratuvar bir teknisyen olacaktır. Bu yordamı başlatmak için standart örnekleri analiz edin ve metin protokolünde belirtildiği gibi nicel analizin kalibrasyon eğrisini oluşturun. Sonra bilinmeyen örneği eritme sistemine koyun.Daha sonra lazer jeneratörü açın ve 20 nanosaniye darbe genişliği, beş hertz frekansı ve her darbe için 90 milijoule bir enerji kullanarak darbeli lazer çıkışı gerçekleştirmek. Spektrometreyi ve spektrum depozito yazılımını açın ve spektrumu 190 ila 600 nanometre, 200 nanometre dalga boyunda 0,06 nanometre çözünürlüğü ve 10 milimetrelik bir entegrasyon süresi kullanarak belirleyin. Bundan sonra, lazer odaklama konumunu ayarlayın ve en güçlü spektrum sinyalielde edilene kadar optimize edin.Lazer arıza spektrumunu belirleyin, her lazer darbesinin spektrumun bir çerçevesini oluşturduğunu ve spektrumun 20 karesinin elde edilip analiz için ortalama sını oluşturduğunu unutmayın. Plazma spektral sinyalin yoğunluğu kantitatif analiziyi hassas almak için önemli bir faktördür. Deneylerimizde, en yüksek tepenin değeri 10.000'i aşmalıdır.Spektrum ön işleme için, spektrum montajı gerçekleştirmek için radyasyonun kırılması sonucu oluşan arka plan efektini silerek gibi arka plan düzeltmesi yapın. Daha sonra kalibrasyon eğrisinden dahili standart yöntemi ile analiz elementkonsantrasyonu gerçekleştirin. Bu çalışmada, iç standart kalibrasyon eğrileri oluşturmak için 10 nikel bazlı alaşım örnekleri kullanılmıştır.Nikel iç standart elementtir ve bakır, titanyum, mobibdenum, alüminyum ve krom için kalibrasyon eğrileri burada gösterilmiştir. Kalibrasyon eğrilerinin tümü, elementin konsantrasyonu ile en yüksek yoğunluk arasında doğrusal bir ilişki gösterir. Tüm sinyal zirveleri sinyal yoğunluğu, merkezi dalga boyu ve Lorentz montaj etkisi tarafından filtrelenir.Her element için algılama sınırı Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği standardına göre hesaplanır. Deneysel sonuçlar, bu teknolojinin endüstriyel vakum eritme üretiminde kullanılabileceğini ve erimiş alaşımların bu ana bileşenlerinin nicel olarak analiz edilebilmektedir.

quantitative-analysis-vacuum-induction-melting-laser-induced

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Beyaz ışık mikroskobu interferometri yüzeylerinin topografyası ölçmek için optik, temassız ve hızlı bir yöntemdir. Ve malzeme bilimindeki iyon demeti fışkırtması veya lazer ablasyonu hacimleri ve derinlikleri belirlemek için; Bu yöntem tribolojik test örnekleri üzerinde izleri incelendiğinde giyim mekanik aşınma analizi, doğru nasıl uygulanabileceğini gösterilir.

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

Toprak simulants üzerinde KIBS algılama yetenekleri darbe enerjileri ve zamanlama parametreleri bir dizi kullanılarak test edildi. Kalibrasyon eğrileri farklı parametreler için algılama sınırları ve karşı duyarlılıklarını araştırmak için kullanıldı. Genellikle, sonuçlar alt nabız enerjileri ve non-kapılı algılama kullanarak algılama yeteneklerinde önemli bir azalma olmadığını gösterdi.

Toprak benzerleri kullanılarak Darbe Enerjileri ve Zamanlama Parametreleri Lazer kaynaklı Dağılımı Spektroskopisi Sonuçlarının Bağımlılığı

Zaman çözülmesi atomik ve moleküler Diatomik türler LIBS kullanılarak ölçülür. Spektrumlar Nd optik arıza plazmanın nesil sonra çeşitli zaman gecikmeleri toplanır: YAG lazer ışını ve elektron yoğunluğu ve sıcaklık anlaması için analiz edilir.

Ölçme ve Atomik Hidrojen ve iki atomlu moleküler AIO, C Analizi<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, ve TiO Spectra takiben lazer kaynaklı Optik Dağılımı

Ince organ ve tümör dokusu üzerinde yapılan lazer kaynaklı arıza spektroskopi başarıyla Gd-tabanlı nanopartikülleri çıkarılacak doğal unsurlar ve yapay enjekte gadolinyum (Gd), tespit. Kimyasal elementlerin Görüntüler 100 mikron ve kantitatif alt mM hassasiyet çözünürlüğü ulaştı. Standart optik mikroskop ile kurulum uyumluluğu aynı biyolojik doku birden fazla görüntü sağlama potansiyelini vurguluyor.

Lazer kaynaklı Arıza Spektroskopisi: Organ Doku Nanopartikülün en Mapping ve Nicelik için Yeni Bir Yaklaşım

Yeni ablatif materyallerin geliştirilmesi ve sayısal modellemesi kapsamlı deneysel araştırmalar gerektirir. Bu protokol, emisyon spektroskopisi ile reaktif sınır tabakasındaki kimya ile birlikte malzeme durgunluğunu izlemek için müdahaleci olmayan yöntemler olan temel teknikler ile plazma akışlarında malzeme tepki karakterizasyonu için prosedürleri tanımlar.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Biz mevcut deneyler hangi gerçek nükleer yakıt, kaplama ve davranışlarını radiance spektroskopisi ve Termal Analiz çalıştığı süre 3000 K ötesinde sıcaklığa ısıtılmış lazer çevreleme malzemelerdir. Bu deneyler, bir laboratuvar ölçekte lav fazlı bir nükleer reaktör çekirdek erime takip oluşumu simülasyonu.

Lazer-Isıtma ve bir nükleer santral kazası simüle Radiance spektrometresi çalışma koşullarında nükleer malzeme için

Burada sunulan bir iyon kapanı içinde 25Mg+ iyonları soğutulmuş Doppler tarafından yayılan floresan sayıları maksimize ederek vakum pencerelerin birefringence ölçmek için bir yöntemdir. Vakum pencerelerin birefringence dış dalga plakaları azimuthal açıları değiştirerek telafi edilebilir lazer, polarizasyon durumları değişecektir.

25Mg+ Floresan Kullanılarak Vakum Pencere Birefringence Yerinde Ölçümü

Burada, test edilen metal bir hat boyunca elektromigasyon yapılan hacmi belirlemek için lazer tarama mikroskobu kullanan bir iş akışını açıklıyoruz. Farklı deneysel değişkenleri değiştirerek, elektromigrasyon hakkında çok sayıda bilgi elde edilebilir. Bu çalışmada, elektromigrasyonun başlangıcının uzunluğu belirlenir.

Molibden Disilisitte Elektromigrasyonu Belirlemek için Lazer Tarama Mikroskobu Kullanma

Çok çeşitli tek molekülleri kovalent olarak bir AFM ucuna bağlamak için bir protokol sunulmuştur. Bu moleküllerin katı mesnetler ve biyo-arayüzler üzerindeki yapışma kuvvetini ve serbest enerjisini belirlemek için prosedürler ve örnekler verilmiştir.

Atomik Kuvvet Spektroskopi Tek Molekül Yapışma incelenmesi

Biz optoelektronik bileşenlerin flip-çip montaj Lazer kaynaklı İleri Transferi (LIFT) tekniğinin kullanımını göstermektedir. Bu yaklaşım, basit, maliyet-etkin, düşük-sıcaklık, optoelektronik uygulamalar için yüksek yoğunluklu devreleri ulaşmak için çip-ölçekte darbeleme ince perde ve yapıştırılması için hızlı ve esnek bir çözüm sağlar.

Tek Dies Flip-çip Ambalaj Lazer kaynaklı İleri Transferi

Öğrenin, vakum indüksiyon eritme sırasında lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile ergimiş alaşımların gerçek zamanlı analizini. Bu yöntem, ana ve iz elementlerin izlenmesiyle üretim kalitesini artırır.

Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum Indüksiyon erime niceliksel Analizi

Daha fazla video keşfet