Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ЭНЕРГОДИСПЕРСИОННЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ ПРИБОР МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ЭКСПРЕСС ОПРОБОВАНИЯ РУД

Досмухамедов Н.К. 1 Лезин А.Н. 2 Токенов Н.М. 2
1 Научно-исследовательский центр «ИНТЕГМО» Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева
2 ТОО «АспапГЕО»
1. Досмухамедов Н.К., Лезин А.Н. Разработка отечественных приборов аналитичес-кого контроля для предприятий горно-металлургического комплекса Казахстана // Горный журнал Казахстана. – 2011. – № 10. – С. 28–35.
2. Досмухамедов Н.К., Лезин А.Н., Баденко А.М., Токенов Н.М. Пути повышения безопасности горношахтных работ: новая бесконтактная технология опробования руд // Горный журнал Казахстана. – 2012. – № 9. – С. 31–37.
3. Dosmuhamedov N., Lezin A., Tokenov N. Ecoanalytics in mining metallurgy // Internationaler Kongress Fachmesse EURO-ECO, Hannover, (Germany), 29-30 November, 2012. – Р. 44–45.

На современном этапе достижения казахстанских ученых по разработке и внедрению в производство рентгенофлуоресцентных энергодисперсионных приборов отечественного производства вполне заслуженно признаются широким кругом ученых и специалистов и считаются значительным успехом, достигнутым в области развития высоких технологий в условиях жестких, конкурентоспособных рыночных отношений. Достигнутые успехи не просто констатация фактов, а подтверждение глубины, преемственности и системности проводимых научных исследований в области высоких технологий по разработке и дальнейшей модернизации отечественных рентгенофлуоресцентных приборов [1–3].

Разработанный рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный портативный прибор расширяет широкую линейку рентгенофлуоресцентных энергодисперсионных приборов, выпускаемых единственным отечественным производителем – ТОО «АспапГЕО». Стационарные и переносные приборы казахстанских разработчиков на протяжении многих лет успешно эксплуатируются на крупных предприятиях горно-металлургического комплекса республики Казахстан – ТОО «Корпорация Казахмыс», ТОО «Казцинк», АО «Жайремский ГОК», АО «ТНК «Казхром», ТОО «Шалкия-Цинк», а также в Государственных органах – Таможенном Комитете и Государственном хранилище Национального банка Республики Казахстан.

Основной особенностью прибора является максимальная его адаптация к решению многоэлементного экспресс опробования руд в естественном залегании (стенки горных выработок, уступов карьеров, естественные обнажения), отбитой горной массы и крупнодробленых проб (штуфы, керновые пробы). Заложенные в приборе технические характеристики и решения позволяют использовать его и для проведения экспресс анализа состава порошкообразных, твердых и жидких проб продуктов горно-металлургических предприятий и обогатительных фабрик, а также в ювелирном производстве – при сортировке и проведении экспресс анализа сплавов.

При разработке прибора использованы передовые достижения в области ядерной электроники, физики твердого тела, взаимодействия рентгеновского излучения с веществом и IT-технологий, что обеспечивает долгосрочную конкурентоспособность прибора.

Прибор обладает высокотехнологичными решениями и имеет принципиально новое, мощное программно-методическое обеспечение («ноу-хау»). Разработанные инновационные решения обеспечивают высокую чувствительность, селективность, точность и достоверность опробования. По техническим характеристикам он не уступает, а по некоторым, даже превосходит зарубежные аналоги, что позволяет говорить о высокой его конкурентоспособности с такими ведущими зарубежными фирмами, как Филипс, Брукер (Германия), Паналитикал (Голландия), Нитон и Иннов Х-системс (США).

Необходимо отметить, что на сегодняшний день ни один из зарубежных приборов, выпускаемых ведущими производителями, не может обеспечить решение задачи одновременного определения, наряду с содержанием базовых металлов, содержания серебра в рудах естественного залегания. Решение данной задачи для предприятий ГМК республики, перерабатывающих сложное по составу казахстанские полиметаллические руды, представляет большое практическое значение, так как эта задача тесно связана с вопросами ресурсосбережения и комплексности использования сырья.

Заложенные в приборе технические параметры и характеристики позволяют не только решать данную задачу, но и обеспечить определение содержания серебра в рудах естественного залегания, начиная с самых нижних ее пределов – с 5 г/т. Безусловно, такое решение в значительной мере повышает конкурентоспособность прибора перед зарубежными аналогами.

Основные характеристики прибора:

● SDD детектор площадью 25 мм2 с термоохлаждением и энергетическим разрешением 130 эВ;

● малогабаритный рентгеновский излучатель 50 кВ, 4 Вт;

● цифровой сигнальный процессор, обеспечивающий входную загрузку до 200 кГц;

● мертвое время режектора наложений 50 нс;

● селекция по форме импульса;

● площадь сбора аналитической информации более 3 см2;

● диапазон определяемых элементов от Al до U в воздушной атмосфере;

● одновременное определение более 30 элементов;

● интервал определяемых содержаний от предела обнаружения до 100 %;

● предел обнаружения для большинства рудных элементов – 10–4–10–3 %;

● время измерения от 5 с;

● полностью автоматизированный режим работы;

● сохранение данных – запись результатов анализов, спектров, режимов работы прибора и т.д. с возможностью передачи этой информации по USB порту в персональный компьютер;

● время непрерывной работы прибора без подзарядки аккумуляторов не менее 4 часов, с возможностью горячего подключения дополнительных аккумуляторов;

● пыле-, влагозащищенный корпус;.

● масса прибора не более 1,2 кг.

Конкурентные преимущества прибора:

Æ Использование разработанного блока возбуждения и детектирования обеспечивает гибкость в выборе площади сбора аналитической информации, высокую светосилу (входная загрузка более 100 кГц) и чувствительность анализа для широкого круга элементов;

Æ Разработанное мощное методическое и программное обеспечение позволяет:

■ для учета матричных эффектов использовать фундаментальные алгоритмы, в том числе и для рассеянного излучения, учитывающие изменение геометрических условий измерения при вариациях вещественного состава и плотности анализируемых образцов;

■ точно определять функцию отклика каждого детектора, а также спектральный состав возбуждающего излучения;

■ очищать спектр от двойных и тройных наложений;

■ восстанавливать спектр вторичного излучения с использованием нелинейного метода наименьших квадратов с учетом зависимости относительных интенсивностей характеристических линий от вещественного состава, что обеспечивает точное нахождение истинных интенсивностей аналитических линий элементов;

Æ Оперативный выбор режимов опробования;

Æ Использование беспроводных технологий значительно упрощает работу оператора;

Æ Легко настраивается на необходимую аналитическую задачу с помощью мощного аналитического пакета программного обеспечения лабораторных приборов;

Æ Прибор максимально адаптирован к решению аналитических задач, стоящих перед предприятиями горно-металлургического комплекса Казахстана;

Æ Использование в качестве микрокомпьютера смартфонов последнего поколения обеспечивает высокое быстродействие, гибкость программного обеспечения, а также дополнительные возможности документирования результатов опробования (фотографирование, определение координат, оперативная передача данных при наличии сети);

Æ Защита от несанкционированного использования (многоступенчатая система доступа);

Æ Мощная методическая поддержка, обучение и переподготовка инженерно-технических работников предприятий;

Æ Малые габариты и вес прибора (< 1,2 кг);

Æ Высокая прочность и защищенность прибора, простота в эксплуатации и, как следствие, минимальные требования к квалификации оператора;

Æ Доступность сервисного обслуживания;

Полученные в рамках создания макета прибора результаты комплексных системных исследований позволяют расширить круг дальнейших разработок в направлении создания новых модификаций рентгенофлуоресцентных приборов для нефтехимического и уранового производства республики.


Библиографическая ссылка

Досмухамедов Н.К., Лезин А.Н., Токенов Н.М. РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ЭНЕРГОДИСПЕРСИОННЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ ПРИБОР МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ЭКСПРЕСС ОПРОБОВАНИЯ РУД // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 10-3. – С. 491-492;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4257 (дата обращения: 09.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074