Core Scanner芯體密度X-光掃描成像與元素分析系統(tǒng)
Core Scanner芯體密度X-光掃描成像與元素分析系統(tǒng)結(jié)合了X-射線熒光分析(X-ray Fluorescence)、數(shù)字X-射線密度成像(digital x-ray micro radiography)和高分辨率數(shù)字光學(xué)成像技術(shù),實現(xiàn)多種樣芯的非接觸式測量,用于土壤、土芯、海洋或湖底的沉積物、巖石、洞穴堆積物(如鐘乳石),泥炭塊、巖芯等的密度和元素分析。可測量的元素有Al、Si、S、Cl、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Hg、Pb等,其中許多可測至痕量水平以下,對靈敏度和分辨率要求較高的研究尤其適合。系統(tǒng)可應(yīng)用于土壤分析,環(huán)境污染調(diào)查、地質(zhì)勘探、海洋研究等領(lǐng)域。
原理:
土壤元素分析系統(tǒng)采用XRF、數(shù)字X-射線密度成像和高分辨率數(shù)字光學(xué)成像技術(shù),非破壞性測量,獲得樣品高分辨率的數(shù)碼圖像,然后利用系統(tǒng)軟件對所得圖像信息進(jìn)行分析。
系統(tǒng)特點:
◎ 結(jié)合了XRF、數(shù)字X-射線密度成像、數(shù)字光學(xué)成像技術(shù)
◎ X射線熒光分析,提供Al以上的多種元素的濃度數(shù)據(jù)(Al – U)
◎ 數(shù)字X射線密度成像用于樣品的分析
◎ 可掃描分析土芯等樣品
◎ 實現(xiàn)多種元素同時檢測
◎ XRF靈敏度達(dá)PPM級
◎ 檢測效率高,10分鐘即可完成1米樣品的掃描分析
◎ 穩(wěn)定,可靠,重現(xiàn)性好
◎ 靈敏度和精確度高
◎ 非接觸式分析,不破壞樣品
◎ 可超負(fù)荷工作,每年可工作幾千小時
系統(tǒng)組成:
X-射線發(fā)生器,X-射線管,X-射線安全防護(hù)系統(tǒng),X-光束準(zhǔn)直儀,機(jī)動樣品臺及樣芯固定裝置,U-型樣品槽,X-射線成像檢測系統(tǒng),XRF元素分析儀,光學(xué)攝像頭,2臺工作站,軟件及驅(qū)動,X-光箔,UPS(不間斷電源),激光彩色打印機(jī),設(shè)備冷卻裝置。
技術(shù)指標(biāo):
1、 測量原理:X-射線熒光分析、數(shù)字X-射線成像技術(shù)、高分辨率光學(xué)成像技術(shù)。
2、 分辨率:X-射線:扁平光管光束0.2x20mm,其中0.2對應(yīng)沉積物的長度方向。
X-射線熒光光束:常規(guī)分辨率0.2mm,分辨率0.1mm(需定制)
X-射線成像分析,分辨率20μm
3、X-射線發(fā)生器功率:60 kV,55 mA,功率3.3 kW
4、X-射線管:鉻管或鉬管,功率2.2 kW(鉻管)和3.0 kW(鉬管),質(zhì)保壽命為2000h,期望壽命為3000~5000h。
5、X-射線檢測器:用于X-射線數(shù)字密度成像,含有1000個感應(yīng)元件,每個感應(yīng)元件拍攝20μm寬的樣品圖像,動態(tài)范圍達(dá)數(shù)十倍,樣品成像厚度60mm。
6、SDD硅漂移檢測器:電子冷卻,用于XRF檢測,可以記錄Al – U的任何元素的標(biāo)識輻射,5.9 keV時,能量分辨率大約140 eV。單次掃描即可完成所有元素的檢測。
7、增強(qiáng)型光學(xué)成像單元:3x16bit數(shù)字RGB彩色CCD光學(xué)攝像頭和光學(xué)圖像信息采集軟件,采用正交偏振濾光片技術(shù)和眩光降低技術(shù),可以獲得非常高的圖像質(zhì)量。攝像頭光學(xué)分辨率為50μm,以兩種模式掃描,快速模式(分辨率200μm)和高分辨率模式(分辨率50μm),掃描圖像寬約100mm。
8、X-射線防護(hù)裝置:測量過程中,打開儀器時,X-射線自動關(guān)閉。
9、樣品臺:自動樣品臺長1800mm,小步進(jìn)20μm,溫度穩(wěn)定時重現(xiàn)性好。
10、樣品槽:樣品槽帶手動調(diào)節(jié)裝置,可在據(jù)樣品橫截面中心線的五個不同的固定位置調(diào)整。五個位置是:中心,距中心10mm (左和右),距中心20mm (左和右)。
11、樣品大小和形狀:
1) 有效測量長度長1750mm , 寬度120mm
2) 劈開的、水平放置的沉積物樣品,外徑可達(dá)120mm
3) 厚板狀沉積物樣品,厚度1-60mm, 寬度120mm
4) U形樣品槽
5) 木材生長錐樣品、平板樣品或圓盤樣品,厚度1-60mm, 寬度120mm
6) 洞穴堆積物(如鐘乳石)樣品,厚度1-50mm, 寬度120mm
12、工作站:負(fù)責(zé)掃描控制及數(shù)據(jù)處理軟件。包括Core Scanner Navigator(掃描控制軟件)、Qspec(XRF光譜分析和元素濃度計算軟件)、ReDiCore(數(shù)據(jù)顯示軟件)及所有其他硬件驅(qū)動程序。
13、冷卻裝置:冷卻水泵
14、電源:230v/50Hz/三相,建議配UPS(選配)
15、規(guī)格:4500×820×1570mm
16、重量:800kg
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深海沉積物樣芯,從上到下曲線代表元素的濃度變化:Fe, Ca, K, Si, Al |
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應(yīng)用案例:
英國海洋中心和南安普頓大學(xué)地球化學(xué)領(lǐng)域科研人員,將土壤元素分析系統(tǒng)應(yīng)用于東部地中海沉積泥的研究分析。
