Core Scanner芯体密度X-光扫描成像与元素分析系统
Core Scanner芯体密度X-光扫描成像与元素分析系统结合了X-射线荧光分析(X-ray Fluorescence)、数字X-射线密度成像(digital x-ray micro radiography)和高分辨率数字光学成像技术,实现多种样芯的非接触式测量,用于土壤、土芯、海洋或湖底的沉积物、岩石、洞穴堆积物(如钟乳石),泥炭块、岩芯等的密度和元素分析。可测量的元素有Al、Si、S、Cl、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Hg、Pb等,其中许多可测至痕量水平以下,对灵敏度和分辨率要求较高的研究尤其适合。系统可应用于土壤分析,环境污染调查、地质勘探、海洋研究等领域。
原理:
土壤元素分析系统采用XRF、数字X-射线密度成像和高分辨率数字光学成像技术,非破坏性测量,获得样品高分辨率的数码图像,然后利用系统软件对所得图像信息进行分析。
系统特点:
◎ 结合了XRF、数字X-射线密度成像、数字光学成像技术
◎ X射线荧光分析,提供Al以上的多种元素的浓度数据(Al – U)
◎ 数字X射线密度成像用于样品的分析
◎ 可扫描分析土芯等样品
◎ 实现多种元素同时检测
◎ XRF灵敏度达PPM级
◎ 检测效率高,10分钟即可完成1米样品的扫描分析
◎ 稳定,可靠,重现性好
◎ 灵敏度和精确度高
◎ 非接触式分析,不破坏样品
◎ 可超负荷工作,每年可工作几千小时
系统组成:
X-射线发生器,X-射线管,X-射线安全防护系统,X-光束准直仪,机动样品台及样芯固定装置,U-型样品槽,X-射线成像检测系统,XRF元素分析仪,光学摄像头,2台工作站,软件及驱动,X-光箔,UPS(不间断电源),激光彩色打印机,设备冷却装置。
技术指标:
1、 测量原理:X-射线荧光分析、数字X-射线成像技术、高分辨率光学成像技术。
2、 分辨率:X-射线:扁平光管光束0.2x20mm,其中0.2对应沉积物的长度方向。
X-射线荧光光束:常规分辨率0.2mm,分辨率0.1mm(需定制)
X-射线成像分析,分辨率20μm
3、X-射线发生器功率:60 kV,55 mA,功率3.3 kW
4、X-射线管:铬管或钼管,功率2.2 kW(铬管)和3.0 kW(钼管),质保寿命为2000h,期望寿命为3000~5000h。
5、X-射线检测器:用于X-射线数字密度成像,含有1000个感应元件,每个感应元件拍摄20μm宽的样品图像,动态范围达数十倍,样品成像厚度60mm。
6、SDD硅漂移检测器:电子冷却,用于XRF检测,可以记录Al – U的任何元素的标识辐射,5.9 keV时,能量分辨率大约140 eV。单次扫描即可完成所有元素的检测。
7、增强型光学成像单元:3x16bit数字RGB彩色CCD光学摄像头和光学图像信息采集软件,采用正交偏振滤光片技术和眩光降低技术,可以获得非常高的图像质量。摄像头光学分辨率为50μm,以两种模式扫描,快速模式(分辨率200μm)和高分辨率模式(分辨率50μm),扫描图像宽约100mm。
8、X-射线防护装置:测量过程中,打开仪器时,X-射线自动关闭。
9、样品台:自动样品台长1800mm,小步进20μm,温度稳定时重现性好。
10、样品槽:样品槽带手动调节装置,可在据样品横截面中心线的五个不同的固定位置调整。五个位置是:中心,距中心10mm (左和右),距中心20mm (左和右)。
11、样品大小和形状:
1) 有效测量长度长1750mm , 宽度120mm
2) 劈开的、水平放置的沉积物样品,外径可达120mm
3) 厚板状沉积物样品,厚度1-60mm, 宽度120mm
4) U形样品槽
5) 木材生长锥样品、平板样品或圆盘样品,厚度1-60mm, 宽度120mm
6) 洞穴堆积物(如钟乳石)样品,厚度1-50mm, 宽度120mm
12、工作站:负责扫描控制及数据处理软件。包括Core Scanner Navigator(扫描控制软件)、Qspec(XRF光谱分析和元素浓度计算软件)、ReDiCore(数据显示软件)及所有其他硬件驱动程序。
13、冷却装置:冷却水泵
14、电源:230v/50Hz/三相,建议配UPS(选配)
15、规格:4500×820×1570mm
16、重量:800kg
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深海沉积物样芯,从上到下曲线代表元素的浓度变化:Fe, Ca, K, Si, Al |
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应用案例:
英国海洋中心和南安普顿大学地球化学领域科研人员,将土壤元素分析系统应用于东部地中海沉积泥的研究分析。