Рентенофлуоресцентный спектрометр «ПАНДА»

«ПАНДА» входит в состав Учебного приборно-методического комплекса (УПМК),разработанного АО «Научные приборы» в сотрудничестве с Академической гимназией СПБГУ. Прибор предназначен для анализа элементарного состава различных веществ рентгенофлуорисцентным методом. Диапазон определяемых элементов – от 13AI до 92U. проведения учебных лабораторных работ и научных исследований в учреждениях высшего и среднего образования.

В состав УПМК входит:
• Спектрометр «ПАНДА»
• Портативный компьютер
• Программное обеспечение
• Техническое описание и инструкция пользователя
• Учебные пособия
• Методические указания к лабораторным работам
• Примеры типовых исследовательских проектов
• Набор образцов для выполнения лабораторных работ
• Набор кювет и принадлежностей для анализа

: Комплект принадлежности для проведения исследовательских работ

: Комплект образцов для проведения учебных лабораторных работ

: Кювета для твердых образцов любой формы

: Держатель для монет и плоских образцов

: Держатель для порошковых образцов

Может использоваться для изучения следующих дисциплин:

• Физика
• Химия
• Биология
• Материаловедение
• Геология
• Экология
• Археология
• Искусствоведение

Учебные пособия:
• «Физические основы теории оптической и рентгеновской спектроскопии»
• «Физические принципы получения и регистрации рентгеновских секторов»

Типовые исследовательские проекты
• Изучение состава монет
• Изучение состава и свойств городских почв
• Анализ ювелирных камней

Лабораторные работы:
• Основы РФА. Закон Мозли
• Изучение характеристик рентгеновской трубки
• Изучение характеристик детектора
• Нахождение оптимальных Параметров измерения
• Количественный анализ
• Учет мешающих элементов при количественном анализе
• Определение метрологических параметров спектрометра

Программное обеспечение разделено на два модуля: учебный – для выполнения лабораторных работ и аналитический – для проведения качественного и количественного анализа веществ ренгенофлуоресцентным методом.

Программный модель ExPand_Edu: этап измерения спектров

Лабораторная работа «Количественный анализ»: этап построения градуировки

Широкий круг исследовательских задач:
• Исследование зависимости физических свойств металлов и сплавов от состава
• Определение типа почв, минералов и горных пород по информативным элементам
• Составление карт загрязнений почв, растений, водоемов
• Изучение элементного состава монет и предметов искусства
• Определение толщины покрытий (гальванопокрытие, краска, напыление)
• Исследование цементов, строительных сесей, керамики
• Реализация индивидуальных исследовательских проектов, в том числе междисциплинарных

Пример учебной исследовательской работы

Спектр монет 10 копеек СССР 1961 и 1991 годов выпуска. За тридцать лет состав сплава практически не изменился.

Излучение, генерируемое маломощной рентгеновской трубкой (РТ), поглощается атомами вещества, что приводит к возникновению флуоресцентного излучения. Спектр флуоресценции регистрируется энергодисперсионным полупроводниковым детектором. По энергии и интенсивности спектральных линий проводят качественный и количественный элементный анализ.

Ренгенооптическая схема спектрометра построена на основе геометрии «инверсионного зонда», что позволяет минимизировать влияние положения образца в кювете на интенсивность измеряемого спектра. Защитные блокировки и конструкция прибора исключают возможность обучения пользователя при работе с ним.
Прибор разработан специально для использования в образовательных учреждениях, отличается высокой надежностью и защищен от случайных повреждений.
Радиационная безопасность подтверждена экспертным заключением ФГБУН СПб НИИ радиационной гигиены им. Проф. П.В. Рамзаева № 175-13 от 16.08.2003.
Компактный ренгенофлуоресцентый спектрометр «ПАНДА» зарегистрирован в Госреестре СИ РФ, регистрационный №56911-14

1.1. Общий диапазон измерения элементного состава:	Общий диапазон измерения элементного состава: от 13Al (13-ый элемент таблицы Менделеева) до 92U (92-ой элемент таблицы Менделеева)
1.2. Возможность определения элементного состава:	определение элементного состава порошков, твёрдых и жидких веществ
1.3. Энергетическое разрешение детектора	150 на линии MnKα.	эВ
1.4. Основная аппаратная погрешность	1,0	%
1.5. Энергетический диапазон	в диапазоне от 1 и до 35	кэВ
1.6. Максимальная потребляемая мощность	25	Вт
1.7. Масса прибора	8,0	кг
1.8. При открытии кюветного отделения, а также при попытке открытия любой из стенок спектрометра, высокое напряжение, подаваемое на рентгеновскую трубку, автоматически отключается	✓
1.9. Инверсная схема возбуждения и регистрации флуоресцентного излучения	✓
Состав прибора:
2.1. Аналитический блок, в том числе:
2.1.1. Система возбуждения, включающая в себя рентгеновскую трубку (РТ), неразъемно соединенную с системой управления
Материал анода РТ	Rh
Максимальное напряжение на аноде РТ	40	кВ
Максимальная мощность рентгеновской трубки	3,9	Вт
Ток анода РТ	100	мкА
2.1.2. Система регистрации, включающая в себя полупроводниковый энергодисперсионный кремний-дрейфовый детектор с электрическим охлаждением.	✓
2.1.3. Система управления
2.2. Портативный компьютер (планшет) в комплекте с устройством питания и зарядки аккумуляторов.
2.2.1. Процессор Intel Atom Z2760	✓
2.2.2. Оперативная память	3, 2	Гб
2.2.3. Дисплей IPS 10.1″ Multi-touch	✓
2.2.4. USB-хаб MobileData HB-73	✓
2.2.5. Операционная система Windows 8
2.3. Учебное пособие и комплект лабораторных работ	✓
2.4. Набор образцов для выполнения лабораторных работ	✓
2.5. Комплект оборудования для пробоподготовки и набор кювет	✓
2.6. Комплект принадлежностей для проведения исследовательских работ	✓
2.7. Программное обеспечение
2.7.1. Программное обеспечение полностью русифицирована	✓
2.7.2. Руководство пользователя на русском языке.
2.7.3. Управление процессом измерений с помощью стандартных процедур настройки	✓
2.7.4. Режимы «Измерение спектра» и «Обработка спектра»	✓
2.7.5. Возможность использования регрессионных методов количественного анализа	✓
2.7.6. Возможность создания пользовательской регрессионной формулы	✓
2.7.7. Возможность сохранения данных в файлы	✓
2.7.8. ПО имеет возможность экспорта данных в Excel	✓
2.7.9. Возможность создания и печати отчёта	✓
2.7.10. Встроенный интерфейс для выполнения лабораторных работ	✓
2.7.11. Встроенный интерфейс для выполнения лабораторных работ в программное обеспечение.	✓
2.7.11. Встроенный интерфейс для выполнения лабораторных работ в программное обеспечение.	✓