ویژه های مهامکس
ویژه ها

کوانتومتری چیست و چه کاربردهایی دارد؟

تاریح انتشار: ۱۷ دی ۱۴۰۱
تعداد بازدید: ۴۸
دسته‌بندی: مقالات مفید

كوانتومتري يك روش مشخصه‌يابي غيرمخرب، جهت تعيين ميزان درصد حضور عناصر مختلف در يك قطعه يا آلياژ، با سرعت بالا است. اين روش آناليز با دستگاهي مخصوص موسوم به دستگاه طيف سنجي نشر جرقه يا اصطلاحا "كوانتومتر" انجام مي گيرد. به كمك اين دستگاه ميتوان عناصر داخل آلياژ و ميزان غلظت هريك را درون نمونه فلزي مشخص نمود. آناليزهاي كوانتومتري معمولا از دقت مناسبي برخوردارند و قابليت بازتوليد و تكرارپذيري در صنايع متالورژي دارند.

اصولا در آزمايش‌هاي كوانتومتري، نمونه مورد آناليز بايد از نظر ابعاد كاملا استاندارد، و سطح اين نمونه كاملا صاف و صيقلي و عاري از هرگونه آلودگي سطحي، نظير چربي، اكسيد و زنگ زدگي و... باشد. بدين منظور نمونه  سنگ زني، سنباده‌زني و نهايتا پوليش ميشود تا نمونه‌اي استاندارد براي دسنگاه آناليز ایجاد شود. در اين آزمايش ابتدا توسط يك محرك، جرقه‌اي (spark) زده ميشود (تحريك تحت ولتاژ بالا و به مدت 30 ثانيه) و نمونه بخاطر تخليه الكتريكي تبخير شده و اجزاي سازنده آن (اتم، يون‌ها، و...) حاصل از تبخير، برانگيخته شده و تابش ميكنند و همزمان با هم طيف توليد ميكنند. با عبور دادن اين نور تابش شده از طريق فيبر نوري از يك طيف منبع نوري، با توجه به بازه طول موج نشر نور عناصر خط نشري مناسب براي تشخيص نوع عنصر و ميزان حضور آن در نمونه انتخاب مي‌شود.  گاه ميتوان برانگيختگي عناصر را با محرك كماني (arc) كه تحت ولتاژ پايين‌تر و در زمان كمتر (در حدود3 ثانيه) ايجاد كرد كه خطاي بيشتري نسبت به محرك جرقه‌اي خواهد داشت و اغلب مناسب آناليز كيفي و نه كمي عناصر در زمان سريعتر است.

اجرای آنالیز کوانتومتری

نكته مهم در آناليز به كمك دستگاه كوانتومتر، تعيين عنصر با بيشترين درصد حضور در نمونه كه عنصر پايه ناميده ميشود، است. اين امر به دليل محدوديت‌هاي مربوط به برخي كوانتومترهاست، زيرا برخي دستگاه‌هاي كوانتومتري صرفا قابليت آناليز نمونه هايي با عناصر پايه مثل آهن، مس و آلومينيم را دارند. براي اين منظور ميتوان نمونه را برروي دستكاه قرار داده و آزمايش را انجام داد و با بررسي داده‌هاي حاصل شده عنصر مورد نظر كه بيشترين غلظت در نمونه را دارد، عنصر پايه در نظر گرفت.

آناليز كوانتومتري، براي آناليز انواع فولادهاي آلياژي، فولادهاي ساده كربني، انواع چدن‌ها (چدن خاكستري، چدن داكتيل يا نشكن) و آناليز انواع آلياژهاي آلومينيم و برنج (خصوصا تعيين ميزان سرب در برنج‌هاي سرب‌دار) كاربرد دارد.

 

در ادامه مشخصات یکی از کوانتومترهای پرتابل بیان شده است.

 

دستگاه كوانتومتر پرتابل داراي مشخصات زير است:

  • در سال 2004، توسط شركت اسپكترو آلمان ساخته شده‌است.
  • اساس كار آن تحريك جرقه‌اي است.
  • قابليت كاليبره‌ كردن توسط روش ICAL برروي پايه‌هاي آلومينيم ، مس ، آهن ، كبالت ، نيكل و تيتانيم
  • قابل حمل بودن دستگاه، سبب ميشود كه قطعات موردنظر در هر قسمت سايت در هر ارتفاع قابل تست باشد.
  • آداپتور مخصوص روي پراب دستگاه را قادر به تست كردن سطوح داراي انحنا مثل گرده‌های جوش خطوط لوله ميسازد.

شكل1- دستگاه آنالیز کوانتومتری پرتابل Spectrotest  ساخت آلمان