EDXRF analysis of cast iron composition with ARL QUANT’X Spectrometer
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Charakterizace slitin litiny je klíčová pro průmyslovou výrobu a kontrolu kvality. Obsah uhlíku zásadně ovlivňuje mechanické vlastnosti litiny, proto je rychlá a spolehlivá analýza nezbytná.
Cílem této studie je ukázat, že energie-disperzní rentgenová fluorescenční spektrometrie (EDXRF) s ARL QUANT’X dokáže přesně a opakovatelně kvantifikovat složení litiny, včetně obsahu uhlíku, pomocí jednoduchých kalibračních křivek.
Vzorky litiny a certifikované referenční materiály VASKUT byly obroušeny Al₂O₃ smirkovým papírem. Analýza probíhala v režimu vakua na spektrometru ARL QUANT’X vybaveném 50W/50kV Rh anódou, kolečkem s 9 filtry a detektorem SDD500G s ultra-tenkým graphene oknem (0,9 μm), které umožňuje detekci prvků od C po Am.
Během analýzy byly použity dva režimy:
Pro většinu prvků byla pozorována lineární závislost intenzity na koncentraci s korelačním koeficientem R² > 0,99 a nízkými RMSE. U prvků Si a Ni byla nutná jedna matriční korekce. Uhlík se analyzoval v energetickém rozsahu 0,16–0,38 keV s RMSE 0,16 % w/w. Krátkodobá opakovatelnost měření při živých časech od 20 s do 600 s prokázala absolutní odchylky menší než 0,1 % a nízké hodnoty 1σ.
Metoda EDXRF je nedestruktivní, rychlá a umožňuje simultánní kvantifikaci více prvků včetně uhlíku. Jednoduchá kalibrace a minimální potřeba matričních korekcí zkracují dobu analýzy a zvyšují produktivitu laboratoře.
Další vývoj detektorových oken umožní snazší detekci nízkoenergetických prvků. Integrace EDXRF do on-line procesních analyzátorů přinese kontrolu výroby v reálném čase. Metoda má potenciál pro rozšíření na další kovové slitiny i environmentální vzorky.
Spektrometr ARL QUANT’X s detektorem SDD500G prokázal schopnost přesné a opakovatelné kvantifikace složení litiny, včetně obsahu uhlíku. Výsledky potvrzují rozšíření možností EDXRF analýzy v metalurgii.
Thermo Fisher Scientific Inc. Application Note AN41968_E; 04/23.
X-ray
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Charakterizace slitin litiny je klíčová pro průmyslovou výrobu a kontrolu kvality. Obsah uhlíku zásadně ovlivňuje mechanické vlastnosti litiny, proto je rychlá a spolehlivá analýza nezbytná.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem této studie je ukázat, že energie-disperzní rentgenová fluorescenční spektrometrie (EDXRF) s ARL QUANT’X dokáže přesně a opakovatelně kvantifikovat složení litiny, včetně obsahu uhlíku, pomocí jednoduchých kalibračních křivek.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky litiny a certifikované referenční materiály VASKUT byly obroušeny Al₂O₃ smirkovým papírem. Analýza probíhala v režimu vakua na spektrometru ARL QUANT’X vybaveném 50W/50kV Rh anódou, kolečkem s 9 filtry a detektorem SDD500G s ultra-tenkým graphene oknem (0,9 μm), které umožňuje detekci prvků od C po Am.
Podmínky měření
Během analýzy byly použity dva režimy:
- Low Za: 4 kV, bez filtru, živý čas 600 s – detekce C, Si, P, S.
- Mid Za: 16 kV, tenký Pd filtr, živý čas 120 s – detekce Cr, Mn, Fe, Ni.
Hlavní výsledky a diskuse
Pro většinu prvků byla pozorována lineární závislost intenzity na koncentraci s korelačním koeficientem R² > 0,99 a nízkými RMSE. U prvků Si a Ni byla nutná jedna matriční korekce. Uhlík se analyzoval v energetickém rozsahu 0,16–0,38 keV s RMSE 0,16 % w/w. Krátkodobá opakovatelnost měření při živých časech od 20 s do 600 s prokázala absolutní odchylky menší než 0,1 % a nízké hodnoty 1σ.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda EDXRF je nedestruktivní, rychlá a umožňuje simultánní kvantifikaci více prvků včetně uhlíku. Jednoduchá kalibrace a minimální potřeba matričních korekcí zkracují dobu analýzy a zvyšují produktivitu laboratoře.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj detektorových oken umožní snazší detekci nízkoenergetických prvků. Integrace EDXRF do on-line procesních analyzátorů přinese kontrolu výroby v reálném čase. Metoda má potenciál pro rozšíření na další kovové slitiny i environmentální vzorky.
Závěr
Spektrometr ARL QUANT’X s detektorem SDD500G prokázal schopnost přesné a opakovatelné kvantifikace složení litiny, včetně obsahu uhlíku. Výsledky potvrzují rozšíření možností EDXRF analýzy v metalurgii.
Reference
Thermo Fisher Scientific Inc. Application Note AN41968_E; 04/23.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of wear metals in oil under ambient air using the ARL QUANT’X EDXRF
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Pascal Lemberge, Thermo Fisher Scientific Ecublens, Switzerland Background Monitoring the presence of wear metals in lubricants, oils and other machine fluids is a preventive measure to identify potential problems with an engine. Early detection of wear metals in…
Klíčová slova
quant’x, quant’xarl, arledxrf, edxrfmid, midair, airmetals, metalsthick, thickauto, autowear, wearcurves, curvesexcites, excitesgreases, greasesrmse, rmsecondition, conditionobtained
Analysis of lubricant additive elements under ambient air using EDXRF
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Pascal Lemberge, Thermo Fisher Scientific Ecublens, Switzerland Background High quality lubricants are essential to reduce wear and heat between constantly moving and contacting surfaces within precision-engineered equipment. Formulated far beyond simple petroleum base oils through a complex variety…
Klíčová slova
lubricant, lubricantppm, ppmquant’x, quant’xair, airedxrf, edxrfarl, arlauto, autoadditive, additivemid, midelements, elementslubricants, lubricantsphosphorous, phosphorousatmosphere, atmospheremoving, movingrmse
Studying the homogeneity of tourmalines with the ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note Studying the homogeneity of tourmalines with the ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer Introduction This wide range of potential combinations explains how there Tourmalines are well-known, valuable gemstones available in a are 37 generally accepted tourmaline species, with schorl variety…
Klíčová slova
orientation, orientationedxrf, edxrfvacuum, vacuumsio, siostone, stonetourmaline, tourmalinearl, arlorientations, orientationsquant’x, quant’xmid, midelements, elementshomogeneity, homogeneitythick, thickcompositional, compositionalrepeatability
Analysis of air filters using the ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Author: Pascal Lemberge, Thermo Fisher Scientific Ecublens, Switzerland Keywords ARL QUANT’X, EDXRF, Silicon Drift Detector (SDD), Air Filters, Ambient Particulate Matter, Environment, Pollution Introduction The United States Environmental Protection Agency’s (U.S. EPA) commitment to improve air quality across…
Klíčová slova
quant’x, quant’xarl, arlspectrometer, spectrometervacuum, vacuumair, airwintrace, wintraceedxrf, edxrfelements, elementsexcitation, excitationfilter, filtersdd, sddanalysis, analysisambient, ambientthick, thickthermo
