بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله پلاسمای نمونه های آلومینیوم به روش طیف سنجی نشری تابشی پلاسمای قوس الکتریکی/ جرقه - - Arc/Spark مورد مطالعه قرار گرفته است.ردیابی عناصر ماتریسی زمینه با درصدهای کم توسط مشاهدات طیف سنجی انجام گرفته است. اکثر خطوط مشاهده شده با توجه به زمان آشکار سازی از خطوط اتمی عناصر می باشند اما برخی از خطوط شدت بالای یونی نیز در طیف ها دیده می شود. همچنین برای بررسی تحلیلی تشخیص رد عناصر ماتریسی غلظت معادل زمینه BEC به عنوان یکی از شاخص های کیفی اندازه گیری طیفی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با استفاده از محاسبات لازم در تحلیل طیف زمینه در نهایت حد تشخیص LOD اندازه گیری عناصر ماتریسی مختلف به روش طیف سنجی پلاسمای قوس الکتریکی نیز تعیین می گردد.
مقدمه
صنایع آلومینیوم بدون شک یکی از بزرگترین صنایع برای تولید ناخالص داخلی در کشورهای مختلف است. [1] با توجه بهکاربردهای زیاد ساختمانی، صنعتی، هوایی و پزشکی این تولیدات،آنالیز دقیق و ارتقاء کیفی آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. همچنین تعیین رد عناصر ماتریسی در آلومینیوم با توجه به تغییر ویژگی های فیزیکی آن از لحاظ صنعتی با تغییر درصدهای بسیار ناچیز از عناصر تشکیل دهنده آن، بسیار حائز اهمیت است.[2] طیف سنجی نشری تابشی به عنوان یکی از روش هایغیر مخرب مشابه ، برای آنالیز کمی وکیفی تولیدات فلزی در سال
های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است.[3]
قابلیت عمده طیف سنجی پلاسمایی قوس الکتریکی/ جرقه درمقایسه با روش های دیگر آنالیزی نظیر طیف سنجی القایی لیزری،طیف سنجی شعله ای ارزان بودن و دقت بالای آنها - با توجه بهپایداری نسبی و بیشتر پلاسما - برای آنالیز فلزات است4]و.[5 درمقاله اخیر منبع نشری تابشی، پلاسمای قوس الکتریکی/ جرقهمی باشد که به روش تخلیه الکتریکی ایجاد شده است. هدفاصلی در این گزارش مطالعه پلاسمای نشری قوس الکتریکی/جرقه به منظور ردیابی عناصر ماتریسی است.
چیدمان آزمایشگاهی
آرایه های به کار رفته در این گزارش شامل سیستم مولدپلاسما، نگهدارنده ی قوس الکتریکی/ جرقه ، سیستم آشکارساز - طیف سنج - و سیستم شارژ گاز می باشند. منبع تولید پلاسماسیستم مولد قوس الکتریکی/ جرقه فشرده ولتاژ بالا جریان بالا است. هنگام تخلیه الکتریکی نمونه به عنوان کاتد - منفی - و الکترود به عنوان آند - مثبت - قرار می گیرد و نحوه جفت شدن آنها بهصورت نقطه به صفحه - pin-to-plate - الکترود به نمونه است. جنس الکترود به کار رفته در این تحقیق تنگستن است.RLC به کار رفته برای ایجاد تخلیه الکتریکی از منبع DC پالسیمتغیر استفاده می کند. تغییرات ولتاژ و فرکانس مدار طول عمر وماهیت پلاسما را تحت تأثیر قرارداده و باعث نوسان آن بین دوحالت قوس الکتریکی/ جرقه خواهد شد.
در هرتخلیه الکتریکیابتدا به مدت 5 ثانیه اسپارک - با فرکانس بالا - و سپس به مدت 10 ثانیه تخلیه ی قوسی الکتریکی خواهیم داشت . اعمال فرکانس بالاو ایجاد جرقه در ابتدای کار برای کند و پاش اولیه در نمونهضروری است. اما در ادامه با قوس الکتریکی می توان پلاسمای ایجاد شده را حفظ کرد.او داخل محفظه نگهدارنده قوسالکتریکی/ جرقه با گاز آرگون با فشار 6بار پر می شود. طیف
پلاسمایی نشری توسط لنز بر روی فیبر جمع آوری و به طیف سنج مجهز به آرایه - AvaSpec2048-TEC - CCD انتقالمی یابد. نمونه ای از طیف های گرفته شده در شکل 2 آورده شدهاست.
آزمایش ها و تحلیل نتایج
نمونه استاندارد مورد بررسی از آلومینیوم با ترکیبات عناصر
طبق جدول 1 انتخاب شده اند. همانگونه که قابل مشاهده است درصد عناصر مختلف در این نمونه ها متفاوت است تا تأثیر هر یک از این عناصر زمینه در تغییر پارامترهای پلاسما مورد بررسی قرار گیرد. همچنین ردیابی درصدهای پایین ترکیبات زمینه در پلاسما مطالعه شده است.
