تعداد ارائه دهندگان:
محل ارائه خدمت: تهران
شماره تماس:
[UAS_loggedin]
مشاهده
محل ارائه خدمت: تهران
شماره تماس:
[UAS_loggedin]
مشاهده
محل ارائه خدمت: تهران
شماره تماس:
[UAS_loggedin]
مشاهده
آنالیز ICP یا (Inductively Coupled Plasma) ، یکی از روش های آنالیز ریزساختاری برای آنالیز قطعات است. این روش جزو روش های طیف سنجی نوری بر پایه نشر نور است که با نام طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی نیز شناخته می شود. تست ICP برای شناسایی عناصر موجود در نمونه و یافتن غلظت عناصر به کار گرفته می شود. اساس اسپکتروسکوپی نشری پلاسمای جفت شده القایی ، اندازه گیری شدت امواج تابیده شده از اتم های نمونه در حین بازگشت از حالت برانگیخته است.
همانطور که در قسمت قبل اشاره شد، اتم های نمونه برانگیخته می شوند که این کار توسط منبع انرژی پلاسما انجام می شود. برای تامین این انرژی از دستگاه پلاسمای جفت شده القایی استفاده می شود که دارای یک مشعل و سه لوله متحدالمرکز از جنس کوارتز است. از جریان گاز آرگون در هر لوله برای خنک کردن و انتقال نمونه به درون پلاسما استفاده می شود.
نحوه ایجاد پلاسما برای یونیزاسیون گاز در آنالیز ICP
از یک سیم پیچ القایی با شدت جریان بسامد بالا در قسمت بالای لوله خارجی استفاده می شود. لوله مرکزی، گاز آرگون را به قسمت بالایی میفرستد و این کار سبب روشن شدن مشعل دستگاه ICP می شود. سپس جرقه ای توسط سیم پیچ القایی ایجاد می شود که سبب یونیزه شدن گاز می گردد. وظیفه دیگر سیم پیچ القایی تولید میدان مغناطیسی است. یون ها و الکترون های حاصل از یونیزاسیون با این میدان مغناطیسی واکنش می دهند و درنتیجه جریانی از یون ها و الکترون ها در مسیرهای مدور و مشخص در سیستم ایجاد می شود.
اپراتوری در حال انجام آزمون ICP
اتم هایی که در اثر جرقه یونیزه نشدند، در اثر برخورد با ذرات باردار یونیزه خواهند شد. درنتیجه محیط پلاسما در حین انجام آناليز ICP پایدار باقی می ماند. دمای مرکز محیط به 6000 کلوین می رسد. نمونه در قسمت بالای لوله مرکزی، تحت تاثیر انرژی الکترون ها و یون ها تبخیر شده و به اتم های تشکیل دهنده خود تبدیل می شود. درنتیجه محیط پلاسما که دمای بالایی دارد باعث برانگیختگی نمونه می شود. پرتوهایی که از عناصر نمونه ساطع می شوند، پس از عبور از تکفام ساز، به آشکارساز می رسند که آن ها را تکثیر کرده و شدت آن ها را نیز اندازه گیری می کند. درنتیجه عناصر موجود در نمونه و غلظت آن ها به عنوان نتیجه آنالیز ICP به دست می آیند.
روش های مختلف تست ICP بر اساس نحوه کارکرد دستگاه به سه روش ICP-AES، ICP-Mass و ICP-RIE تقسیم بندی می شوند.
در این روش انالیز ICP ، به منظور یونیزاسیون گاز و ایجاد پلاسما، از یک میدان الکتریکی استفاده می شود. حد تشخیص این روش در حد ppt بوده و برای نمونه هایی مانند خاک، آب، فلزات، سرامیک ها و نمونه های آلی کاربرد دارد. از مزایای این روش می توان به تکرارپذیری بالای آن و امکان اندازه گیری هم زمان چند عنصر با هم اشاره کرد.
تصویر دستگاه ICP-AES
ایجاد پلاسما در سیستم توسط یک میدان قوی الکترومغناطیسی RF صورت می گیرد. یونیزاسیون مولکول های گاز توسط میدان الکتریکی در حال نوسان انجام می شود و به این صورت، پلاسما شکل می گیرد. در واقع تشکیل پلاسما تحت فشار کم (خلا) توسط یک میدان الکترومغناطیسی تولید شده و این پلاسما باعث یونیزاسیون مولکول های گازی می شود.
شماتیک دستگاه ICP-RIE
این روش انالیز ICP یکی از روش های طیف سنجی جرمی است که نسبت جرم به بار یون ها را اندازه گیری می کند. نتایج حاصل از آن به صورت نمودار شدت بر حسب نسبت جرم به بار نمایش داده می شود. دقت این روش به قدری است که می تواند غلظت عناصر را تا 12–10 قسمت در تريليون (ppt) شناسایی کند. در دستگاه مورد استفاده در این روش، یون های خروجی از پلاسما توسط یک سری فیلتر به طیف سنج جرمی هدایت می شوند.
تصویر دستگاه ICP-MS به همراه تجهیزات مربوط به آن
داخل دستگاه ICP یک تورچ قرار داده شده است که دارای سه لوله متحدالمرکز است. دور لوله تورچ یک کویل قرار دارد که وظیفه آن تولید امواج رادیویی است. گاز آرگون به منظور داغ شدن و یونیزاسیون، به داخل تورچ دمیده می شود. همانطور که قبلا اشاره شد، سیم پیچ یک میدان الکترومغناطیسی تولید می کند که منبع تولید آن ها امواج رادیویی ایجاد شده در دستگاه است. برای تولید این امواج، دستگاه های آنالیز ICP امروزی، از فرکانس 27 یا 40 مگاهرتزی استفاده می کنند. گاز آرگونی که دمیده شده بود، توسط واحد تسلا آنقدر داغ می شوند تا یک جرقه از گاز ایجاد شود که باعث یونیزه شدن آرگون می شود.
اجزای دستگاه آنالیز ICP
گاز آرگون در یک میدان فشرده الکترومغناطیسی یونیزه شده و در یک مسیر دورانی و کاملا قرینه و همسو با میدان مغناطیسی کویل RF جریان می یابد. یک پمپ مالشی در دستگاه ICP وجود دارد که وظیفه آن تزریق نمونه آبی یا آلی به مرکز شعله پلاسما است. الکترون ها و یون های باردار درون پلاسما باعث یونیزاسیون نمونه در اثر برخورد با آن شده و نمونه تبدیل به یون های باردار می شود. مولکول های متفاوت داخل پلاسما از خود انرژی ای ساطع می کنند که متناسب با اتم موجود در نمونه بوده و در طول موج مربوطه قرار دارد.
نتایج حاصل از اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شده القایی به همراه نمایش عناصر شناسایی شده
نور تابیده شده از نمونه، توسط لنزهایی به سمت اسپکترومتر رفته و در داخل آشکارساز (که امروزه از نوع CCD است) وارد می شود. شدت نورهای تابیده شده به طور هم زمان و برای تمامی اتم ها سنجیده می شود.
تجهیزات مربوط به دستگاه ICP موجود در یک مرکز تحقیقاتی
اپراتوری در حال انجام تست ICP
تصویر دستگاه ICP-AES
از جمله مواردی که تعیین کننده هزینه تستICP هستند، می توان به تعداد نمونه ها، تعداد عناصر موردنظر برای تشخیص، استفاده از روش های مختلف تست ICP و غیره اشاره کرد. در آزمون ICP می توان مشعل را به همراه یک طیف سنج جرمی به کار برد که باعث می شود یون های پدید آمده با عبور از میدان مغناطیسی بر حسب نسبت جرم به بار الکتریکی تفکیک و شناسایی شوند.
نمایی نزدیک از دستگاه ICP-MS
استفاده از این دستگاه باعث می شود هزینه تست ICP افزایش یابد اما از طرفی حساسیت و دقت بالاتری دارد. هزینه تست ICP را از نظر دستگاه ICP نیز می توان بررسی کرد. هرچه دستگاه از تجهیزات مدرن تر، با دقت و سرعت بالاتری برخوردار باشد، هزینه تست ICP نیز بالاتر خواهد رفت.
مراکز و موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاهی مختلف خدمات آنالیز ICP را ارائه می دهند. خدمات آنالیز ICP شامل گرفتن نمونه از متقاضی، آماده سازی نمونه، انجام آنالیز ICP به روش موردنظر متقاضی و تحویل نتایج به کاربر می باشد. صنایع پیشرفته ای که نیاز به انجام طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی به صورت مکرر دارند نیز خدمات آنالیز ICP را ارائه می دهند.
فرمت یک راه حل نوین جهت رفع نیازهای صنعتی است. هدف فرمت ایجاد بستری برای معرفی، بررسی و مقایسه ی خدمات صنعتی ارائه شده توسط ارائه دهندگان مختلف و انتخاب بهترین راه حل جهت رفع مشکلات و پاسخگویی به نیازهای صنایع مختلف است.
آدرس: تهران، خیابان آزادی، دانشگاه صنعتی شریف
ایمیل: info@formmat.ir
