Kwantitatieve analyse van vacuüm inductie smelten door laser-geïnduceerde verdeling spectroscopie

We hebben industriële online monitoring van de gesmolten legeringen component gerealiseerd door laser-geïnduceerde afbraak spectroscopie. Door deze technologie kunnen hoofd- en spoorelementen van de gesmolten legeringen in realtime worden geanalyseerd. Een vacuüm inductie smeltoven kan smelten voor legering raffinage, en dit is de meest populaire methode voor het raffineren van legeringen.

Analyse van de gesmolten materiaalcomponenten tijdens industriële processen kan de productiekwaliteit effectief verbeteren. LIBS heeft de voordelen van snelle en langeafstandsanalyse. Het is een goede methode om online ingrediëntanalyse voor industriële toepassing te realiseren.

Het aantonen van de procedure zal Xin Li en Shenghai Zhao, een promovendus en een technicus van mijn laboratorium. Om deze procedure te beginnen, analyseert u de standaardmonsters en construeerde u de kalibratiecurve van de kwantitatieve analyse zoals beschreven in het tekstprotocol. Zet dan het onbekende monster in het smeltsysteem.

Open vervolgens de lasergenerator en realiseer de gepulseerde laseroutput met een pulsbreedte van 20 nanoseconden, een frequentie van vijf hertz en een energie van 90 millijoule voor elke puls. Open de spectrometer en de spectrumdepotsoftware en bepaal het spectrum met behulp van een spectrale bereik van 190 tot 600 nanometer, een resolutie van 0,06 nanometer op een golflengte van 200 nanometer en een integratietijd van 10 milliseconden. Pas hierna de laserfocuspositie aan en optimaliseer deze totdat het sterkste spectrumsignaal is bereikt.

Bepaal het laseranalysespectrum, waarbij er rekening mee wordt opgemerkt dat elke laserpuls een frame van het spectrum genereert en dat 20 frames van het spectrum worden verkregen en gemiddeld voor de analyse. Intensiteit van plasma spectrale signaal is een belangrijke factor om een goede precisie van kwantitatieve analyse te krijgen. In onze experimenten moet de waarde van de hoogste piek hoger zijn dan 10.000.

Voer voor spectrumvoorbehandeling achtergrondcorrectie uit, zoals het verwijderen van het achtergrondeffect veroorzaakt door het breken van straling, om spectrumfitting uit te voeren. Voer vervolgens de elementale concentratie van de analyse uit met de interne standaardmethode van de kalibratiecurve. In deze studie worden 10 legeringsmonsters op basis van nikkel gebruikt om interne standaardkalibratiecurven te maken.

Nikkel is het interne standaardelement en de kalibratiecurven voor koper, titanium, molybdeen, aluminium en chroom worden hier weergegeven. De kalibratiecurven tonen allemaal een bijna-lineaire relatie tussen de concentratie van het element en de piekintensiteit. Alle signaalpieken worden gefilterd door de signaalintensiteit, de centrale golflengte en het Lorentz-montageeffect.

De detectiegrens voor elk element wordt berekend volgens de standaard van de International Union of Pure and Applied Chemistry. Experimentele resultaten hebben aangetoond dat deze technologie kan worden gebruikt op industriële vacuüm smelten productie, en deze belangrijkste componenten van gesmolten legeringen kunnen kwantitatief worden geanalyseerd.