Напольные рентгеновские спектрометры

Семейство РФА спектрометров SynTower

Это напольные высокоэффективные рентгенофлуоресцентные спектрометры сравнимые по аналитике с топовыми волнодисперсионными системами (ЭДРФА, XRF), рассчитанные на длительную эксплуатацию в заводских и центральных лабораториях. Приборы закрывают типовые задачи входного, технологического и выпускного контроля в цементной отрасли, металлургии, горнодобыче, производстве стекла и керамики, а также в направлениях с высокими требованиями к воспроизводимости данных и стабильности методик.

В основе платформы - оптимизированная геометрия «трубка-образец-детектор», набор первичных фильтров, вращение образца и управляемая система вакуума/газовой среды. Это даёт стабильный фон и повторяемость результатов при рутинных измерениях и при работе с неоднородными материалами. Программное обеспечение русифицировано, поддерживает калибровочные методики и безэталонный расчёт по фундаментальным параметрам (ФП, FP) для быстрого запуска новых материалов и проверок.

Три опоры серии SynTower:

1. Повторяемость и чистый фон - вакуум по методике, фильтры, вращение образца, стабильная геометрия измерения
2. Готовность к 24/7- промышленная компоновка узлов, контроль параметров, самодиагностика, регламентное обслуживание
3. ПО и интеграция - русифицированный интерфейс, отчёты и экспорт данных, интеграция с лабораторными информационными системами

Ключевые факты:

• Диапазон определяемых элементов: от F до Am или даже от C (зависит от методики и матрицы, техники)
• Среда в измерительной камере: воздух, вакуум (при заказе)
• Вращение образца: штатно, для повышения воспроизводимости
• Типовые пробы: твёрдые, порошки, покрытия
• Электропитание: 220-240 В, 50/60 Гц или 380 В
• Условия эксплуатации: +5…+35 °C, влажность до 80%

Для каких задач подходит SynTower:

• Рутинный контроль сырья и продукции → стабильные результаты от смены к смене → управляемая среда измерения, фильтры, вращение образца
• Контроль неоднородных материалов (порошки, сплавы, смеси) → снижение разброса результатов → вращение образца и повторяемая геометрия измерения
• Быстрый запуск новых материалов → старт без длительной подготовки методики → режим ФП (фундаментальные параметры) как быстрый «первый проход» и проверка калибровок
• Серийные измерения и отчётность → меньше ручной работы и ошибок → шаблоны, очереди заданий, отчёты и экспорт
• Интеграция в контур качества предприятия → данные доступны технологам и ОТК → выгрузка в PDF/Excel/CSV и интеграция с ЛИМС

 Ключевые преимущества SynTower

• Высокое отношение сигнал/фон
  Эффект: ниже пределы обнаружения, стабильнее результаты
  Обеспечение: оптимизированная геометрия оптики, первичные фильтры, режимы среды измерения
• Уверенная работа по лёгким элементам при правильной методике
  Эффект: контроль Na, Mg, Al, Si, S и др. становится практической задачей, а не компромиссом
  Обеспечение: управляемый вакуум, детектор с высокой чувствительностью, корректная пробоподготовка
• Вращение образца в штатной компоновке
  Эффект: лучше воспроизводимость на неоднородных материалах
  Обеспечение: автоматический поворотный столик (вращение) в измерительной камере
• Быстрая перенастройка под разные матрицы
  Эффект: один прибор закрывает больше задач
  Обеспечение: набор фильтров, программные режимы возбуждения и измерения
• Стабильность режимов возбуждения
  Эффект: меньше дрейфа, проще поддерживать методики
  Обеспечение: программно задаваемые параметры генератора, контроль стабильности излучения
• Калибровки + ФП (фундаментальные параметры)
  Эффект: быстрый старт новых материалов и независимая проверка калибровочной модели
  Обеспечение: поддержка калибровочных методик и режима ФП в ПО
• Русифицированное ПО и отчёты
  Эффект: ниже требования к «узким» специалистам, быстрее ввод в эксплуатацию
  Обеспечение: интерфейс на русском языке, шаблоны отчётов, аудит, очереди заданий
• Экспорт и интеграция
  Эффект: результаты отчёты, таблицы и ЛИМС без ручного копирования
  Обеспечение: отчёты PDF/Excel, экспорт CSV, интеграция с системами предприятия (по проекту)
• Промышленная эксплуатация 24/7
  Эффект: прибор рассчитан на рутину, а не на редкие измерения
  Обеспечение: промышленная компоновка узлов, регламенты обслуживания, диагностика

Как выбрать модель:

Общая логика линейки - одна аналитическая платформа с ростом по автоматизации:

• SynTower Lab - ручная постановка пробы, универсальная “база” для лаборатории и производства
• SynTower Station 10 - автосменщик на 10 позиций для стабильного потока проб и повышенной чувствительности по лёгким элементам
• SynTower Line 46 - роботизированная система на 46 позиций для поточного контроля и минимизации влияния человеческого фактора

Все модели поддерживают работу в атмосфере измерительной камеры воздух / вакуум (режим выбирается программно), а также оснащаются вращением образца для улучшения воспроизводимости на неоднородных материалах.

Применения и отрасли

Цемент и стройматериалы

• Сырьё, сырьевая мука, клинкер, цемент, гипс и корректоры, минеральные добавки
• Контроль основных оксидов для расчёта LSF/SM/AM
• Расширенный контроль MgO, SO₃, Na₂O, K₂O, TiO₂, P₂O₅, Cl
• Отчётность сменная и цеховая, выгрузка в ЛИС/ЛИМС
• Важно: ППП (потери при прокаливании) определяется отдельной процедурой и добавляется в отчёт как внешний параметр

Металлургия и сплавы

• Входной и технологический контроль сплавов и материалов передела
• Контроль состава и примесей по согласованным методикам

Горнодобыча и переработка

• Руды, концентраты, хвосты, технологические смеси
• Оперативный контроль партий и технологических потоков

Электроника и припои

• Серийный контроль составов, подтверждение методики через калибровки и ФП
• Отдельный пример сопоставимости приведён ниже

Стекло и керамика

• Оксидные системы и модифицирующие добавки
• Рутинный контроль рецептур и стабильности состава

Цементный модуль для SynTower

Цементный модуль - это программная надстройка для технологического контроля в цементной отрасли. Он включает готовые методики и отчётность для типовых материалов цементного производства. Интерфейс русифицирован, экран выбора сделан в виде крупных плиток типов образцов, что ускоряет работу оператора и снижает число ошибок.

Что даёт цементный модуль лаборатории и технологу

• Готовые методики для прессованных таблеток и для стеклянных сплавов
• Автоматический расчёт LSF, SM, AM из результатов РФА с подстановкой в отчёт
• Контроль качества измерений: эталон и контрольный образец, допуски, журналы, предупреждения о дрейфе
• Сменные и цеховые отчёты, обмен данными с ЛИМС и системами предприятия
• Поддержка безэталонного расчёта по ФП и сверка с калибровками

Контролируемые оксиды (типовой перечень)

• Базовые: CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃
• Расширенные: MgO, SO₃, Na₂O, K₂O, TiO₂, P₂O₅, Cl

Примечание по ППП
ППП (потери при прокаливании) определяется отдельной процедурой и не относится к измерению методом РФА

Пробоподготовка

Точность РФА‑анализа в промышленности определяется не только прибором, но и пробоподготовкой. Для лёгких элементов требования к однородности поверхности и к условиям измерения особенно высокие.

Основные варианты пробоподготовки

• Прессованная таблетка
  Когда выбирать: рутинный контроль, высокая производительность, стандартные задачи
  Что важно: тонкое измельчение, гомогенизация, стабильная нагрузка прессования
• Стеклянный сплав (сплавление)
  Когда выбирать: повышенные требования к точности, сложные матрицы, снижение гранулометрических и матричных эффектов
  Что важно: корректный флюс, режим сплавления, повторяемая геометрия диска

От образца к анализу: пример этапов подготовки проб:

Методики и качество данных (калибровки и ФП)

SynTower поддерживает два рабочих подхода, которые обычно используют вместе:

1. Калибровочные методики
   Подход для стабильной рутины, когда есть набор стандартных образцов и согласованные регламенты контроля
2. Безэталонный расчёт по фундаментальным параметрам (ФП, FP)
   Подход для быстрого старта новых материалов и как независимая проверка калибровочной модели
   ФП не отменяет контрольные образцы, а дополняет методику и ускоряет внедрение

Для снижения разброса на неоднородных пробах используется вращение образца. Для работы по лёгким элементам применяются вакуум и корректная пробоподготовка.

Программное обеспечение и отчётность

Основные возможности ПО

• Русифицированный интерфейс
• Калибровки и режим ФП (фундаментальные параметры)
• Очереди заданий и приоритеты
• Шаблоны отчётов и аудит действий
• Экспорт результатов: PDF, Excel, CSV
• Интеграция с лабораторными информационными системами (по согласованию)

Сценарии использования

• Оператор: выбор методики, ввод ID, запуск, контроль статуса, печать/сохранение отчёта
• Руководитель лаборатории: контроль дрейфа и допусков, сводные отчёты смены, выгрузка данных в ЛИМС

Примеры окон ПО:

Комплект поставки и опции

Типовая поставка (уточняется в КП)

• Спектрометр серии SynTower
• Программное обеспечение для измерений и обработки
• Руководство по эксплуатации и комплект эксплуатационной документации

Часто выбираемые опции и настройки

• Вакуум в зависимости от методик и требований по лёгким элементам
• Подбор фильтров и коллиматоров под матрицу и перечень элементов
• Подбор пробоподготовки (прессование или сплавление) под отраслевую задачу
• Интеграция с ЛИС/ЛИМС и отчётность по формату предприятия
• Цементный модуль (готовые методики, LSF/SM/AM, контроль дрейфа, сменные отчёты)

Пример подтверждения применимости (Пример методики по припою)

Для задач контроля припоев на SynTower Lab выполнено сопоставление результатов ЭДРФА по калибровкам и по ФП с арбитражным анализом методом ИСП‑ОЭС. Результаты показали, что при корректно выбранной методике и режиме измерений SynTower Lab обеспечивает надёжный и воспроизводимый контроль состава, а режим ФП может использоваться как независимая проверка калибровочной модели.

Ответы на частые вопросы:

Какие образцы можно измерять?
Твёрдые, порошковые, жидкие (в кюветах), покрытия

Нужен ли вакуум?
Для лёгких элементов и для повышения стабильности фона - да, выбор режима зависит от методики

Зачем вращение образца?
Чтобы усреднить неоднородность поверхности и повысить воспроизводимость результата

Что точнее - калибровка или ФП?
Для рутины обычно используют калибровки, ФП удобен для старта новых материалов и для проверок, в любом случае качество подтверждают контрольными образцами

Можно ли сделать тест на наших пробах?
Да, тест на ваших пробах - лучший способ согласовать методику, пробоподготовку и формат отчёта

Какой тип пробоподготовки лучше для цемента?
Прессование - для рутинных задач, сплавление - для повышенных требований к точности и снижения матричных эффектов

ППП входит в РФА‑анализ?
Нет, ППП определяется отдельной процедурой и добавляется в отчёт как внешний параметр

Как передавать результаты технологам и в системы предприятия?
Через отчёты и экспорт (PDF/Excel/CSV), а также через интеграцию с ЛИС/ЛИМС по согласованному формату

Какие требования к помещению?
Стандартные условия лаборатории в рамках диапазона температуры и влажности, питание 220–240 В

Что нужно, чтобы подготовить КП точно под задачу?
Матрица/материал, список элементов или оксидов, поток проб в сутки, целевой формат отчёта, выбранная пробоподготовка (или запрос на подбор)

Получить КП на SynTower Lab

Для точного подбора конфигурации укажите:

• Компания и контактное лицо
• Материалы и типы проб
• Перечень элементов/оксидов
• Поток проб в день
• Что важнее: точность / скорость / работа по лёгким элементам / интеграция / минимум обслуживания
• Требуемый формат отчётов и выгрузки