أهمية غاز الأرجون في أجهزة قياس الطيف

المبدأ الأساسي للعمل لـ مطياف قراءة مباشرة كامل الطيف تعتمد هذه التقنية على استخدام نظام تشتيت لتحليل الضوء المركب الصادر من مصدر ضوئي إلى أطياف مرتبة حسب الطول الموجي أو التردد. بعد ذلك، يقيس كاشف شدة الضوء عند أطوال موجية مختلفة لتحليل تركيب العينة وبنيتها. إذا احتوى الجهاز على هواء، فإنه سيمتص ضوء الإثارة، مما يؤدي إلى نتائج قياس غير دقيقة. لذا، يُعدّ إزالة الهواء من الجهاز أمرًا بالغ الأهمية.

أولاً: يمكن تقسيم أجهزة قياس الطيف ذات القراءة المباشرة كاملة الطيف إلى فئتين: أجهزة قياس الطيف المملوءة بالأرجون وأجهزة قياس الطيف الفراغية.

1. منطق عمل مطياف مملوء بغاز الأرجون :

1.1. قبل إثارة العينة بواسطة شرارة أو قوس كهربائي، يتم ملء الحجرة البصرية بغاز الأرجون عالي النقاء لطرد الهواء (وخاصة الأكسجين والنيتروجين).

1.2. في جو من الأرجون، لن تتأكسد الأطياف الذرية الناتجة عن إثارة العينة بواسطة الأكسجين أو تتفاعل مع النيتروجين، مما يتجنب التداخل من القمم الشاردة وتوهين شدة الطيف.

1.3. يتم تشتيت الأطياف المميزة النقية بواسطة محزز ويتم التقاطها بدقة بواسطة كاشف، مما يؤدي في النهاية إلى إخراج بيانات دقيقة عن المحتوى العنصري.

2. منطق عمل مطياف الفراغ:

2.1. قبل إثارة العينة، تقوم مضخة تفريغ بإخلاء حجرة الإثارة إلى حالة فراغ منخفضة، مما يؤدي إلى إزالة الغازات مثل الأكسجين والنيتروجين.

2.2. بيئة الفراغ تمنع امتصاص الأطياف المميزة للأشعة فوق البنفسجية للعناصر الخفيفة مثل الكربون والكبريت والفوسفور بواسطة الهواء، مما يقلل من التداخل الناتج عن القمم الشاردة.

2.3. يتم استقبال الأطياف المميزة النقية بعد تشتت الشبكة بواسطة كاشف ضوئي، مما يؤدي في النهاية إلى إخراج بيانات دقيقة عن المحتوى العنصري.

ثانيًا: استخدام الأرجون في أجهزة قياس الطيف

1. الغاز الواقي في مرحلة الإثارة:

خلال مرحلة إثارة عينات المعادن، يُضخ غاز الأرجون عالي النقاوة إلى حجرة الإثارة لتنقية الهواء (وخاصة الأكسجين والنيتروجين)، مما يمنع أكسدة العناصر سهلة التأكسد في العينة (مثل الألومنيوم والتيتانيوم). كما يمنع تفاعل النيتروجين مع العينة وظهور قمم غير مرغوب فيها، مما يضمن عدم تداخل الأطياف المميزة للعناصر الخفيفة مثل الكربون والكبريت، وبالتالي تحسين دقة الكشف.

2. الغاز الواقي في الحجرة البصرية:

تُملأ الحجرة البصرية لمطياف الأرجون بغاز الأرجون عالي النقاء، بينما يُفرغ الهواء المحيط. لذلك، في جو الأرجون هذا، وبعد تشتيت الأطياف المميزة النقية الداخلة إلى الحجرة البصرية بواسطة المحزز، لا تتأكسد بفعل الأكسجين ولا تتفاعل مع النيتروجين، مما يمنع تداخل القمم الشاذة وتوهين شدة الطيف. وهذا يسمح بالكشف الدقيق بواسطة الكاشف، مما ينتج عنه بيانات دقيقة عن المحتوى العنصري.

ثالثًا: تأثير نقاء الأرجون على دقة الكشف

1. أسباب شوائب الأرجون:

1.1. عملية الإنتاج والتنقية:

قد تُخلّف أعمدة التقطير غير الفعّالة أثناء إنتاج الأرجون بفصل الهواء شوائب مثل الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون. وعند استخدام الأرجون المُعاد تدويره للتنقية، قد تؤدي عملية التنقية غير الكاملة إلى انخفاض نقاوة الغاز إذا كان الغاز الخام يحتوي على أبخرة اللحام أو الرطوبة.

1.2. عملية التخزين والنقل:

يمكن أن تترك جدران أسطوانات الأرجون غير النظيفة رطوبة متبقية أو زيتًا أو غازات أخرى؛ ويمكن أن تسمح صمامات الأسطوانات وخطوط الأنابيب المتسربة بدخول الهواء؛ ويمكن أن يتسبب خلط الأسطوانات التي تحتوي على غازات مختلفة في حدوث تلوث متبادل.

1.3. عملية التعبئة:

لم يتم تفريغ الأسطوانات وخطوط الأنابيب وتنظيفها بشكل كافٍ قبل التعبئة؛ وكانت مقاييس الضغط ومقاييس التدفق وغيرها من أدوات القياس في معدات التعبئة تفتقر إلى الدقة؛ أو تم إدخال مصادر غاز أخرى أثناء عملية التعبئة.

2. طرق تنقية الأرجون:

2.1. التحكم في المصدر:

اختر موردي غاز ذوي سمعة طيبة وحدد شراء غاز الأرجون عالي النقاء (نقاء ≥ 99.999٪)، واشترط الحصول على تقارير فحص الجودة لتجنب ملء الأسطوانة مباشرة بغاز الأرجون منخفض النقاء.

2.2. المعالجة المسبقة للأسطوانة:

قبل الاستخدام الأول أو استبدال الغاز، قم بتفريغ أسطوانة الأرجون لإزالة الهواء المتبقي والرطوبة والشوائب الأخرى؛ أو بدلاً من ذلك، استخدم الأرجون عالي النقاء للتنظيف، وقم بملء الأسطوانة بشكل متكرر بكميات صغيرة من الأرجون عالي النقاء ثم قم بالتنظيف لتقليل تركيز الشوائب.

2.3. تنظيف نظام الغاز:

يجب الحفاظ على نظافة وجفاف الأنابيب والوصلات المتصلة بجهاز قياس الطيف. يجب فحصها بانتظام للتأكد من عدم وجود تسريبات أو تراكم للغبار لمنع تسرب الهواء إلى نظام الغاز وتلويث غاز الأرجون داخل الأسطوانة.

2.4. التخزين والاستخدام السليمين:

يجب وضع أسطوانات الأرجون بشكل عمودي في مكان بارد وجاف، بعيدًا عن مصادر الحرارة والمواد المسببة للتآكل؛ ويجب الحفاظ على ضغط ثابت داخل الأسطوانة أثناء الاستخدام لتجنب ارتداد الهواء الخارجي بسبب الانخفاضات المفاجئة في الضغط؛ ويجب إغلاق الصمام فورًا بعد الاستخدام لمنع دخول الشوائب.

يرجى الاتصال بنا لمزيد من الاستفسارات أو للحصول على معلومات مفصلة!

الهاتف: +86-183-5283 6805

بريد إلكتروني: sales@jinyibo.com