Пятница, 19.04.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

ЛАЗМА - КОМПАКТНЫЙ ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР

с лазерным источником ионов, созданный на базе передовых космических технологий, предназначен для определения элементного и изотопного состава твердотельных веществ: многокомпонентных сплавов, керамики, минералов, почвы, порошкообразных проб, а так же жидкостей, обладающих высокой плотностью паров, таких как технические масла, мазут, сырая нефть, без подготовки пробы. Инструмент способен так же определять малые примеси  объемного содержания газообразующих элементов, H, C, N, O в металлах,  сплавах и полупроводниках.

ЛАЗМА обладает уникальным сочетанием аналитических, эксплуатационных и весо-габаритных характеристик. В частности, одновременная регистрация всех элементов периодической системы от Н до U сочетается с их равновероятным выходом. Время получения одного спектра занимает менее 10-4 сек. Полученные спектры не требуют расшифровки, это позволяет проводить быстрый обзорный качественный анализ пробы, а при необходимости обеспечивать надежный количественный анализ многокомпонентных проб с высокой точностью без использования стандартов для калибровок.

ЛАЗМА содержит лазерный излучатель с системой фокусировки, обеспечивающей  концентрацию энергии в пятно Æ 30¸50 мкм на поверхности образца, расположенного в вакуумной камере. Ионы, образованные под воздействием импульса ИК излучения, отражаются в поле электростатического рефлектора и попадают на детектор, образуя узкие массовые пики. Количество ионов в массовом пике пропорционально концентрации данного элемента в образце. Высокая воспроизводимость спектров обеспечивается осесимметричной конфигурацией прибора в целом.

ЛАЗМА оснащена микроскопом и миниатюрным телемонитором, позволяющим наблюдать за целенаправленным перемещением области лазерного воздействия при исследовании поверхностных неоднородностей. В приборе так же заложена возможность увеличения представительности пробы на порядок величины при анализе негомогенных проб. В этом случае лазерный луч разделяется на 6¸10 пучков и кратеры разносятся по поверхности образца на расстояние 0,3¸0,5 мм друг от друга. Времена следования  импульсов лазерного воздействия и обработки одного спектра согласованы и составляют ~3-4 сек. Ввод образца в вакуумную камеру осуществляется через шлюзовую камеру и занимает не более одной минуты. Габаритные размеры прибора составляют 50´50´50 см,  вес ~50-60 кг, потребляемая мощность 0,5 кВт.

Основные аналитические характеристики прибора:

Диапазон массот 1 до 250 а.е.м.
Массовое разрешение:
номинальное 200
максимальное600
Относительная чувствительность* в весовых % в зависимости от весов матрицы и элемента изменяется в пределах:
в одном выстреле (для 10 и 200 а.е.м.)(50-1000) ×10-7%
в режиме накопления спектров (3 мин)(2-50) ×10-7 %
Абсолютная чувствительность5×10-16 - 10-14 г.
Инструментальная точность измерений1%
Точность определения изотопного соотношения (Ag и Сu)1%
Повторяемость спектров95%
*Относительная чувствительность определена по высоко-гомогенным стандартам стекла NBS-610 и 612, содержащих 61 элемента в виде примесей на уровнях 400 и 40×10-6% соответственно

 

 

ЛАЗМА в настоящее время используется в ряде научных, технических и экологических проектов в СНГ, ФРГ и США. В Институте прикладной физики Университета Джона Гопкинса (США) на базе ЛАЗМА разрабатывается бортовой прибор для исследования планет и малых тел Солнечной системы. На основополагающие идеи, использованные в приборе, получены патенты.

ЛАЗМА имеет несколько модификаций: в том числе прибор для работы в полевых условиях.  В компании APTI (США) разработана также версия прибора  на американских компонентов.

Пример безэталонного контрольного анализа сплава Image2, состав которого предварительно не сообщался:

concentration, in weight  %
 el.by LASMAREF
Au84.6884.5
Pt7.126.9
Pd4.305.0
In1.221.75
Ag1.101.0
C2.5x10-32x10-3
Fe0.490.7
H0.314N/I
Zn0.130.15
Re0.65(max)0.1

 

Автор изобретения и руководитель разработки: д.ф-м.н, профессор Манагадзе Георгий Георгиевич, Заведующий Лабораторией  активной диагностики Института космических исследований РАН, 117810, Москва, ГСП-7, Профсоюзная 84/32.

Линия перемены дат

Проходит по Северному ледовитому океану - по меридиану 172,50 восточной долготы, Берингову проливу и Тихому океану вдали от населенных мест. На основе международного соглашения... [далее]

Rambler's Top100