Современное развитие энергодисперсионного анализа, страница 5

Системы обработки аналитического сигнала представляют собой наиболее динамично развивающуюся составляющую в конструкции энергодисперсионных спектрометров. В общем случае это предусилитель, усилитель-формирователь и аналого-цифровой преобразователь, сигнал с которого поступает на персональный компьютер, где производится дальнейшая обработка зарегистрированного спектра (идентификация пиков, расчет концентраций и т.д.).

Информация о квантах рентгеновского излучения, поглощенных в детекторе, представляется в виде зарядового сигнала (импульса) на выходе детектора и, как следствие, первый каскад предусилителя чаще всего выполняют зарядочувствительным. Его функцией является интегрирование общего заряда в импульсе и преобразование заряда в импульс напряжения.

Как следует из сказанного, основными требованиями к предусилителю при его конструировании и выборе схемотехнического решения являются высокий коэффициент усиления и низкий уровень шумов, поэтому часто предусилитель монтируется непосредственно на детекторе - для уменьшения паразитной емкости. Основная задача усилителя-формирователя – усиление аналитического сигнала до величин, необходимых для работы аналого-цифрового преобразователя, формирование импульсов и очистка спектра – от шумов, пиков кратной амплитуды и фона, вызванного особенностями того или иного типа детектора. Аналого-цифровой преобразователь предназначен для преобразования сигнала, поступающего с выходного каскада усилителя-формирователя в цифровой код и передачу его в персональный компьютер.

В настоящее время на мировом рынке имеется значительное количество производителей, представляющих широкую номенклатуру продукции. Приборы, предлагаемые ими, можно условно разделить на три категории – портативные, лабораторные и стационарные. Сравнительные характеристики наиболее широко распространенных приборов приведены в таблице 1.2. Данные по различным приборам взяты из [22, 29, 72, 74, 75, 76, 77] и др.

Широкая номенклатура современных приборов с энергетической дисперсией обусловлена их широким применение практически во всех отраслях промышленности. Спектр возможностей, которыми обладает энерго-дисперсионная аппаратура, позволяет с успехом использовать ее как в аналитической практике экспресс-лабораторий, так и для управления технологическими потоками и процессами в черной и цветной металлургии, а также и в других областях промышленности.

Диапазон  анализируемых рентгенофлуоресцентным методом элементов охватывает почти всю периодическую системы – например, в работах [101, 103, 106, 130, 137] показана возможность применения метода энергодисперсионного анализа для определения легких элементов вплоть до углерода и бора. Метод также применяют при экспрессном определении таких легких элементов, как кремний, сера и кальций в отстоях аэрозолей, отобранных на фильтры [103, 113, 122, 137].

Энергодисперсионный рентгеноспектральный анализ используют при анализе железо-марганцевых, медно-молибденовых, свинцово-цинковых [6, 14, 115, 116, 135] и полиметаллических руд и продуктов их переработки [32, 43, 45, 65, 68, 91, 113], при определении различных примесей и  тяжелых элементов  в сплавах  [12, 28, 42, 105, 132],  при  анализе   сталей  [126, 128],  латуней,  бронз,

Таблица 2

Основные характеристики современных бескристальных и  энергодисперсионных анализаторов