Steel analysis: ARL X900 Simultaneous/Sequential X-Ray Fluorescence Spectrometer
Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Správná a spolehlivá analýza feromagnetických slitin je klíčová pro zajištění kvality odlitků, ocelových výrobků a speciálních slitin v automobilovém, stavebním či strojírenském průmyslu. XRF spektrometrie umožňuje rychlé, simultánní stanovení více prvků včetně příměsí a stopových látek, čímž usnadňuje kontrolu dodržení chemických specifikací a optimalizaci výrobních procesů.
Cílem aplikace bylo demonstrovat analytické schopnosti spektrometru Thermo Scientific™ ARL™ X900 Series pro feriticko-perlitické a austenitické oceli. Studie se zaměřila na:
Spektrometr ARL X900 je vybaven až 32 fixed monochromátory nebo devíti výměnnými krystaly na Moiré fringing goniometru a dvěma detektory (proporcionální a scintilační). Analýza probíhá simultánně, vzorky se měří ve vakuu při vysokém výkonu rentgenky (až 4200 W) s typickým nastavením 50 kV/70 mA. Kalibrace je možná pomocí komerčně dostupných CRM standardů nebo uživatelem dodaných vzorků. Software OXSAS zajišťuje intuitivní řízení měření, korekci maticových a překryvných efektů.
Očekává se další vývoj rychlých vysokopočitacích monochromátorů a pokročilé automatizace přípravy a vkládání vzorků. Integrace strojového učení pro optimalizaci korekcí a prediktivní údržbu může dále zlepšit přesnost a provozní dostupnost spektrometrů XRF. Kombinace s dalšími technikami (např. LIBS, Raman) umožní komplexní materiálové charakterizace.
Thermo Scientific ARL X900 prokázal vynikající citlivost, přesnost a reproducibilitu při analýze železných slitin. Díky kombinaci fixed kanálů a Moiré goniometru nabízí vysoce flexibilní platformu vhodnou pro průmyslovou QA/QC i pokročilý výzkum.
X-ray
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Správná a spolehlivá analýza feromagnetických slitin je klíčová pro zajištění kvality odlitků, ocelových výrobků a speciálních slitin v automobilovém, stavebním či strojírenském průmyslu. XRF spektrometrie umožňuje rychlé, simultánní stanovení více prvků včetně příměsí a stopových látek, čímž usnadňuje kontrolu dodržení chemických specifikací a optimalizaci výrobních procesů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo demonstrovat analytické schopnosti spektrometru Thermo Scientific™ ARL™ X900 Series pro feriticko-perlitické a austenitické oceli. Studie se zaměřila na:
- určení hranic detekce (LoD) pro běžné i stopové prvky ve feritické matrici,
- posouzení krátkodobé i dlouhodobé opakovatelnosti výsledků,
- ověření přesnosti měření pomocí certifikovaných referenčních materiálů,
- představení výhod nových vysokopočitacích fixed channel monochromátorů.
Použitá metodika a instrumentace
Spektrometr ARL X900 je vybaven až 32 fixed monochromátory nebo devíti výměnnými krystaly na Moiré fringing goniometru a dvěma detektory (proporcionální a scintilační). Analýza probíhá simultánně, vzorky se měří ve vakuu při vysokém výkonu rentgenky (až 4200 W) s typickým nastavením 50 kV/70 mA. Kalibrace je možná pomocí komerčně dostupných CRM standardů nebo uživatelem dodaných vzorků. Software OXSAS zajišťuje intuitivní řízení měření, korekci maticových a překryvných efektů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Limit detekce (LoD) pro základní a legující prvky ve feritické matrici: v rozsahu jednotek až desítek ppm při 20 s měření a přibližně poloviční hodnoty při 100 s (příklad: Cr ~6 ppm/2,7 ppm; Ni ~6,5 ppm/2,9 ppm; Mo ~1,7 ppm/0,8 ppm).
- Krátkodobá přesnost (11× opakované měření, 20 s): relativní směrodatná odchylka obvykle <0,01 % pro hlavní prvky a <5 % pro stopové prvky.
- Dlouhodobá opakovatelnost (38 h, analýza každé 2 hodiny): velmi stabilní výsledky s RSD pod 0,03 % pro hlavní prvky a pod 5 % pro stopové prvky.
- Přesnost ověřená CRM: odchylky mezi naměřenými a certifikovanými hodnotami zpravidla <2 % pro hlavní složky a <5 % pro minoritní prvky.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá (<1 min) simultánní analýza více prvků, vhodná pro rutinní kontrolu a výzkumné aplikace.
- Vysoká citlivost i pro prvky jako Ni, Co, Mo díky speciálním fixed channel monochromátorům, bez potřeby filtrace.
- Minimální doba uvedení do provozu díky předkalibrovaným sadám standardů.
- Flexibilita měření prvků mimo fixed kanály pomocí Moiré goniometru.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další vývoj rychlých vysokopočitacích monochromátorů a pokročilé automatizace přípravy a vkládání vzorků. Integrace strojového učení pro optimalizaci korekcí a prediktivní údržbu může dále zlepšit přesnost a provozní dostupnost spektrometrů XRF. Kombinace s dalšími technikami (např. LIBS, Raman) umožní komplexní materiálové charakterizace.
Závěr
Thermo Scientific ARL X900 prokázal vynikající citlivost, přesnost a reproducibilitu při analýze železných slitin. Díky kombinaci fixed kanálů a Moiré goniometru nabízí vysoce flexibilní platformu vhodnou pro průmyslovou QA/QC i pokročilý výzkum.
Použitá instrumentace
- Spectrometer Thermo Scientific ARL X900 Simultaneous/Sequential XRF
- Fixed channel monochromátory (až 32)
- Moiré fringe goniometr pro volitelné krystaly (až 9 krystalů, 4 kolimátory)
- Detektory: plynový proporcionální a scintilační
- Software: Thermo Scientific OXSAS
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Steel analysis: ARL X900 XRF Spectrometer with universal goniometer
2025|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | AN41425 X-ray fluorescence Steel analysis ARL X900 XRF Spectrometer with universal goniometer Goal Keywords ARL X900, X-ray fluorescence, XRF, WDXRF, steel, ferrous base, goniometer Describe the analytical performance of Thermo Scientific™ ARL™ X900 Series for steel analysis…
Klíčová slova
fpc, fpcscint, scintsteels, steelspet, petcounting, countingcrystal, crystalalloy, alloysteel, steellod, lodstd, stddeviation, deviationgoniometer, goniometeraverage, averagedetector, detectormoiré
Analysis of copper alloys with ARL X900 XRF Spectrometer and its goniometer
2025|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 41426 X-ray fluorescence Analysis of copper alloys with ARL X900 XRF Spectrometer and its goniometer Goal Describe the analytical performance of Thermo Scientific™ ARL™ X900 Series Spectrometer for copper alloys analysis using the Moiré fringe goniometer. A…
Klíčová slova
gon, gonscintillation, scintillationfpc, fpcalloys, alloysbronzes, bronzesgoniometer, goniometercopper, copperdiff, diffppm, ppmdev, devpbf, pbfstd, stdbronze, bronzefixed, fixedbrass
Analysis of Ferrous Base with Thermo Scientific ARL PERFORM’X 4200 W Advanced WDXRF Spectrometer
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 41655 X-ray fluorescence Analysis of Ferrous Base with Thermo Scientific ARL PERFORM’X 4200 W Advanced WDXRF Spectrometer Goal Keywords Show the analytical performance of ARL PERFORM’X in iron matrix. ARL PERFORM’X, XRF, WDXRF, ferrous base, X-ray fluorescence…
Klíčová slova
steels, steelsalloy, alloyuniquant, uniquantppm, ppmelement, elementferrous, ferrousarl, arlaccuracy, accuracymartensitic, martensiticiron, ironcementite, cementiteinterelemental, interelementaltypical, typicaldrillings, drillingsray
Thermo Scientific UniQuant Software
2024|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Product specifications | PS41207 XRF analysis Thermo Scientific UniQuant Software Program for quantitative XRF analysis using Thermo Scientific ARL WDXRF Spectrometers Thermo Scientific™ UniQuant Software is a complete analysis (or their oxide compounds) are analyzed in very diverse package for…
Klíčová slova
uniquant, uniquantcertificate, certificatesoftware, softwarexrf, xrfelement, elementsamples, samplesarl, arlanalysis, analysismgo, mgocao, caothermo, thermoscientific, scientificelements, elementsoxsas, oxsaswdxrf