レーザー誘起分解分光法による真空誘導融解の定量分析

リモートセンシング、高速解析、サンプル調製の必要がないなどの独自の機能により、レーザー誘起分解分光法 (lib) は、オンライン濃度決定のためのユニークな機能を提供します^{1,2, 3}異なる分野での lib 技術の使用は調査されていますが^4,5,6, 産業用アプリケーションでその機能を開発するためのかなりの試みが進行中です.

工業プロセス中の溶融材料の内容の分析は、ライブラリの有望な開発方向である製品の品質を効果的に向上させることができます。アルゴン酸素液体鋼^{7、8、9、10、11}、溶融についての所見などの工業分野における lib の適用についての実験所見が報告されているアルミニウム合金¹²、溶融塩¹³、溶融シリコン¹⁴。これらの材料の大部分は、空気または補助ガスの環境に存在します。しかし、真空誘導融解 (VIM) は、処理制御を実現するための LIB のもう1つの優れた応用分野である。VIM の炉は合金の精錬のための1700° c より高い温度で精錬を実現できる;これは、鉄塩基またはニッケル塩基合金、高純度合金、およびクリーン磁性合金などの高純度金属および合金を精製するための最も一般的な方法です。溶融の過程で、炉内の圧力は常に 1-10 Pa の領域にあり、炉内の空気の組成は、主に、試料または炉の内壁およびいくつかの蒸気酸化物または窒化物金属に吸収された空気を含む。これらの作業状況は、空気中の製錬のために全く異なる LIB 測定の状況を誘発します。ここでは, ライブラリによる VIM の過程での溶融合金の解析についての実験的研究を報告する.

光学窓はレーザーの切除および放射光の検出のための炉に加えられる。直径 80 mm のシリカガラスが、窓として機能します。発光レーザーと放射光の収集は、同じウィンドウを採用しています。それは同じポイントに焦点を合わせる共同軸光学構造である。作動の焦点距離はおよそ 1.8 m であり、実験組み立ての焦点距離は1.5 から 2.5 m に調節することができる。

工業用オンライン解析の実用性に基づき、溶融合金成分分析時の検出限界 (LOD) よりも精度、再現性、安定性が重要になります。4チャネルの線形 CCD の分光計の技術的なルートは選ばれる、分光計のスペクトル範囲は190から 600 nm まで及ぶ、決断は 0.06 nm、波長は 200 nm である。レーザーダイオードポンピング Q 交換レーザー (家で構築された) は、100 mJ の出力エネルギー、5 Hz の周波数、20 ns の FWHM のパルス幅、および 1064 nm の作業波長で、溶融合金をアブレーションするために使用されます。残りの部分では、VIM ライブラリの分析プロセスとライブ測定を紹介し、その後にデータ処理結果の概要を示します。