zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-96-102zldm-891Research ArticleМНОГОКАНАЛЬНЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ МАЭСMAÉS MULTICHANNEL ANALYZERS OF EMISSION SPECTRAБыстродействующие анализаторы МАЭС на основе линеек фотодетекторов БЛПП-2000 и БЛПП-4000High-speed multichannel MAÉS analyzers based on BLPP-2000 and BLPP-4000 photodectector arraysБабинС. А.BabinS. A.

г. Новосибирск

Novosibirsk

СелюнинД. О.SelyuninD. O.

г. Новосибирск

Novosibirsk

ЛабусовВ. А.LabusovV. A.

г. Новосибирск

Novosibirsk

labusov@vmk.ruИнститут автоматики и электрометрии СО РАН; ООО «ВМК-Оптоэлектроника»РоссияInstitute of Automation and Electrometry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; «VMK-Optoélektronika»Russian FederationИнститут автоматики и электрометрии СО РАН; ООО «ВМК-Оптоэлектроника»; Новосибирский государственный технический университетРоссияInstitute of Automation and Electrometry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; «VMK-Optoélektronika»; Novosibirsk State Technical UniversityRussian Federation201915022019851(II)96102Copyright © Бабин С.А., Селюнин Д.О., Лабусов В.А., 20192019Бабин С.А., Селюнин Д.О., Лабусов В.А.Babin S.A., Selyunin D.O., Labusov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/891

Основные усовершенствования спектральных комплексов для сцинтилляционного атомно-эмиссионного анализа порошковых геологических проб направлены на повышение чувствительности, спектрального разрешения и быстродействия анализаторов спектра для снижения пределов обнаружения. Цель работы — разработка быстродействующих анализаторов МАЭС с гибридными сборками из 14 линеек фотодетекторов двух типов: высокочувствительных линеек БЛПП-2000 и линеек БЛПП-4000 с высокой пространственной разрешающей способностью, а также теоретическая оценка отношения сигнал/шум при регистрации сцинтилляционных и интегральных спектров этими линейками. Быстродействующие анализаторы МАЭС с линейками фотодетекторов БЛПП-2000 и БЛПП-4000 созданы по схеме с параллельным чтением линеек в гибридных сборках. Они содержат по 14 линеек БЛПП-2000 или БЛПП-4000 и позволяют спектрометру «Гранд» регистрировать спектральный диапазон 190 – 350 нм. Минимальное время экспозиции составляет 0,9 и 1,7 мс соответственно. Оценено, что отношение сигнал/шум при измерении интенсивностей спектральных линий линейкой БЛПП-2000 в три раза выше в интегральном анализе и в пять раз — в сцинтилляционном, чем линейкой БЛПП-4000.

The main directions in the development of the spectral systems for scintillation atomic emission analysis of powdered geological samples are aimed at increase in the sensitivity, spectral resolution, and speed of the spectrum analyzers to reduce the detection limits. The goal of the study is developing of high-speed MAÉS analyzers with hybrid assemblies of the arrays of 14 multichannel photodetectors of two types: high-sensitivity BLPP-2000 and BLPP-4000 photodetector array with high spatial resolution and theoretical estimation of the signal-to-noise ratio when recording scintillation and integral spectra with aforementioned photodetectors. The high-speed MAÉS analyzers with BLPP-2000 and BLPP-4000 photodetector arrays are designed so as to provide parallel readout of photodetectors in hybrid assemblies. They consist of 14 BLPP 2000 or BLPP 4000 photodetectors and records the spectra in the 190 – 350 nm wavelength range on a «Grand» spectrometer. The minimum exposure time is 0.9 and 1.7 msec, respectively. It is shown that in measurements of spectral-line intensities using BLPP-2000, the signal-to-noise ratio is 3 times higher in integral analysis and 5 times higher in scintillation analysis compared to measurements with BLPP-4000 photodetector array.

анализаторы спектровлинейки фотодетектороватомно-эмиссионная спектрометрияатомно-абсорбционная спектрометрияспектрометрия с временным разрешениемпорошковые геологические пробысцинтилляцияснижение пределов обнаружения элементовspectrum analyzersphotodetector arraysatomic emission spectrometryatomic absorption spectrometrytime-resolved spectrometrypowdered geological samplesscintillationreduction of the detection limitsReferencesЛабусов В. А., Гаранин В. Г., Зарубин И. А. Новые спектральные комплексы на основе анализаторов МАЭС / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 1. Ч. II. С. 15 – 20.Labusov V. A., Garanin V. G., Zarubin I. A. New Spectral Systems based on MAES Analyzers / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2017. Vol. 83. N 1. Part II. P. 15 – 20 [in Russian].Селюнин Д. О., Бабин С. А., Лабусов В. А. Высокоскоростные анализаторы МАЭС с интерфейсом Gigabit Ethernet / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. Ч. II. С. 39 – 43.Selyunin D. O., Babin S. A., Labusov V. A. High-speed MAES analyzers with Gigabit Ethernet interface / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2012. Vol. 78. N 1. Part II. P. 39 – 43 [in Russian].Бабин С. А., Лабусов В. А. Оценка оптимальных параметров многоэлементных твердотельных детекторов для сцинтилляционного атомно-эмиссионного спектрального анализа / Аналитика и контроль. 2014. Т. 18. № 1. С. 40 – 49.Babin S. A., Labusov V. A. Estimation of the optimal parameters of multi-element solid-state detectors for atomic emission spectral scintillation analysis / Analit. Kontrol’. 2014. Vol. 18. N 1. P. 40 – 49 [in Russian].Бабин С. А., Лабусов В. А., Селюнин Д. О., Дзюба А. А. Быстродействующие анализаторы МАЭС на основе линеек БЛПП-2000 / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 108 – 113.Babin S. A., Labusov V. A., Selyunin D. O., Dzyuba A. A. BLPP-2000 array based high-speed multichannel analyzers of atomic emission spectra / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2015. Vol. 81. N 1. Part II. P. 108 – 113 [in Russian].Бабин С. А., Лабусов В. А., Селюнин Д. О., Дзюба А. А. Анализаторы МАЭС для спектрометра «Гранд» с улучшенными характеристиками в области 258 – 269 нм / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 1. Ч. II. С. 105 – 107.Babin S. A., Labusov V. A., Selyunin D. O., Dzyuba A. A. MAES Analyzers for a Grand spectrometer with improved performance in the range 258 – 269 nm / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2017. Vol. 83. N 1. Part II. P. 105 – 107 [in Russian].Дзюба А. А, Лабусов В. А., Васильева И. Е. и др. Аналитические возможности спектрального комплекса «Гранд-Поток» при сцинтилляционном определении содержания золота и серебра в геологических пробах / Аналитика и контроль. 2017. Т. 21. № 1. С. 6 – 15.Dzyuba A. A., Labusov V. A., Vasil’eva I. E. Analytical capabilities of «Grand-Potok» spectral system for the scintillation determination of gold and silver in geological samples / Analit. Kontrol’. 2017. Vol. 21. N 1. P. 6 – 15 [in Russian].Дзюба А. А, Лабусов В. А., Васильева И. Е., Шабанова Е. В. Светосила и спектральное разрешение спектрометров «Гранд», «Гранд-1500» и СТЭ-1 / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 1. Ч. II. С. 101 – 105.Dzyuba A. A., Labusov V. A., Vasil’eva I. E., Shabanova E. V. Luminosity and spectral resolution of «Grand», «Grand-1500», and STE-1 spectrometers / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2017. Vol. 83. N 1. Part II. P. 101 – 105 [in Russian].Гаранин В. Г., Ращенко В. В. Программируемые генераторы для возбуждения атомно-эмиссионных спектров «Шаровая молния» / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. Ч. II. С. 54 – 58.Garanin V. G., Rashchenko V. V. «Thunderball» programmable generators for atomic emission spectra excitation / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2012. Vol. 78. N 1. Part II. P. 54 – 58 [in Russian].Дзюба А. А., Лабусов В. А., Бабин С. А. Оптимизация базовой экспозиции твердотельного детектора излучения в сцинтилляционном атомно-эмиссионном спектральном анализе / Аналитика и контроль. 2015. Т. 19. № 1. С. 6 – 12.Dzyuba A. A., Labusov V. A., Babin S. A. Basic exposure time optimization of a solid-state radiation detector in scintillation atomic emission spectrometry / Analit. Kontrol’. 2015. Vol. 19. N 1. P. 6 – 12 [in Russian].Пелипасов О. В., Лабусов В. А., Путьмаков А. Н. и др. Комплекс «Гранд-СВЧ» для атомно-эмиссионного анализа растворов / Материалы XVI Международного симпозиума «Применение анализаторов МАЭС в промышленности», Новосибирск, 2018. С. 155 – 160.Pelipasov O. V., Labusov V. A., Put’makov A. N., et al. «Grand-UHF» complex for atomic emission analysis of solutions / Proc. of XVI International symposium «The MAES analyzers application in industry», Novosibirsk, 2018. P. 155 – 160 [in Russian].Пелипасов О. В., Лохтин Р. А., Лабусов В. А., Пелевина Н. Г. Аналитические возможности спектрометра «Гранд» при анализе растворов c использованием индуктивно-связанной плазмы / Материалы XVI Международного симпозиума «Применение анализаторов МАЭС в промышленности», Новосибирск, 2018. С. 161 – 164.Pelipasov O. V., Lokhtin R. A., Labusov V. A., Pelevina N. G. Analytical capabilities of the «Grand» spectrometer in the solutions analysis using inductively coupled plasma / Proc. of XVI International symposium «The MAES analyzers application in industry», Novosibirsk, 2018. P. 161 – 164 [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.