Materialanalysen in den verschiedensten Bereichen der Industrie waren bisher sehr zeit-, arbeits- und kostenaufwendig. Nur auf eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien kalibirierte Analysegeräte können exakte Analysen liefern. Hochwertige Geräte hingegen sind teuer. Mit dem neuen Röntgenspektrometer werden nun auch aufwendige Analysen kostengünstig möglich.
In zahlreichen Anwendungen müssen wiederholt Materialien analysiert werden, die ein breites Spektrum unterschiedlicher Elemente enthalten. Beispiele hierfür gibt es in der Stahl-, Buntmetall-, Edelmetall-Herstellung, Metallverarbeitung, chemischen Industrie, Zementindustrie, Mineralogie, Bergbau und in der Werkstoffprüfung. Bisher waren diese Materialanalysen sehr zeit-, arbeits- und kostenaufwendig. Einfache und kostengünstige Analysegeräte müssen meist aufwendig auf eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien kalibriert werden. Nur dann können sie exakte Analysen liefern. Für hochwertige Analysegeräte dagegen sind große Investitionen erforderlich. Werden die Geräte nur sporadisch genutzt, ist ihr Betrieb ebenfalls sehr kostenintensiv.
Vereinfachte Analyse
Wesentlich besser arbeitet man jetzt mit dem neuen Röntgenspektrometer Fischerscope X-Ray XAN. Seine Beschaffungskosten sind mit denen üblicher, einfacher Röntgenspektrometer vergleichbar. Das Analysegerät verfügt aber über hochwertige Ausstattungsmerkmale, die die Analyse schwieriger, komplex zusammengesetzter Materialien wesentlich vereinfachen.
Die Röntgenstrahlung wird mit einem Halbleiterdetektor gemessen. Durch seine hohe Empfindlichkeit und Auflösung erkennt dieser auch Materialbestandteile in sehr kleinen Konzentrationen im Bereich von ppm. Um an umfangreichen Materialproben gezielt einzelne Bereiche analysieren zu können, verfügt das Röntgenspektrometer über eine Farbvideokamera. Sie zeigt die Oberfläche der Materialproben auf einem Farbbildschirm bis zu 25fach vergrößert. Damit kann der Bediener zum einen die Materialoberfläche betrachten und optisch bewerten, zum anderen die Messstelle rasch und exakt auswählen. Im 90 x 320 x 460 mm³ messenden Probenraum des Röntgenspektrometers finden auch voluminöse Materialproben Platz. Diese können fest, pastös oder flüssig sein. Zudem ermittelt das Spektrometer auch zuverlässig Schichtdicke und Zusammensetzung von Schichten mit bis zu 25 Elementen, die auf Materialien mit bekannter Zusammensetzung aufgebracht sind. Damit eignet es sich zum Beispiel zum Analysieren der Beschichtungen auf Zerspanungswerkzeugen.
Software zur Auswertung
Die integrierte Software WinFAM vereinfacht erheblich das Auswerten der Analysen. In Verbindung mit dem Röntgenspektrometer arbeitet sie mit der Methode der Fundamentalparameter. Das minimiert den Kalibrieraufwand. Die Auswertung der Analysen basiert auf einer Spektrenbibliothek, die nur 14 Reinelemente enthält. Allein damit analysiert das Röntgenspektrometer exakt alle Elemente von Aluminium (Al, Ordnungszahl 13) bis Uran (U, Ordnungszahl 92) in beliebigen Materialproben ohne weiteren Kalibrieraufwand. Ausgereifte mathematische Auswertealgorithmen sorgen dafür, dass zum einen die enthaltenen Elemente und zum zweiten deren Mengenanteile auch in Größenordnungen von nur wenigen ppm erkannt werden. Um die Auswertegenauigkeit zu verbessern, kann man bis zu zehn spezifische Standards analysieren und ihre Zusammensetzung als Kalibrierung speichern.
Direkter grafischer Vergleich
Die Analyseergebnisse werden wahlweise als Diagramme oder Tabellen dargestellt. Für eine rasche qualitative Auswertung kann die Software Spektren aus unterschiedlichen Materialproben direkt grafisch vergleichen. Umfassende Protokolle und Dokumentationen zeigt sie am Bildschirm, druckt sie aus oder sendet sie über Netzwerkverbindungen an andere Rechner. So lassen sich statistische Auswertungen und Dokumentationen der Materialanalysen einfach und problemlos in andere standardisierte Software, zum Beispiel Tabellenkalkulationen, Bildbearbeitungs- oder Layoutsoftware übernehmen.
Darüber hinaus gewährleistet die unter Windows arbeitende Software ein einfaches Bedienen des Röntgenspektrometers. Der Bediener gibt alle für eine Materialanalyse erforderlichen Paramter über den Farbbildschirm und die Tastatur des angeschlossenen Personal-Computers vor. Weil der Dialog analog zu den allgemein üblichen Regeln des weit verbreiteten Betriebssystems abläuft, ist dies sehr einfach und mit minimalem Schulungsaufwand erlernbar. Auch wenig geübtes Personal kann umfangreiche Analysen durchführen.
Weitere Informationen A QE 501
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