Energiedispersive Messtechnik zur Elementerkennung

XRF Analyse

XRFline - ein Elementsensitives Detektorsystem zur Analyse und zum Sortieren von Metallen nach Hauptelement oder Legierung im Prozess.

LLA-Cen4 - ein 4-kanal Röntgenfluoreszenzdetektor mit schnellem Digital Pulse Processor für wissenschaftliche Anwendungen.

XRF-Line - Röntgenfluoreszenz Prozessmesstechnik

Schematische Illustration On-line XRF analyser line
Schematische Illustration On-line XRF analyser line

XRF-Line - Prozess RFA Technologie

Das Produkt „XRF-Line“ ist zur Online-Detektion von Metallen und Metalllegierungen im laufenden industriellen Prozess geeignet. Es können alle Elemente mit Ordnungszahlen größer als der von Titan erkannt werden, in Spezialfällen auch die Elemente Scandium, Kalzium und Kalium.

Das System verwendet wassergekühlte Hochleistungsröntgenröhren in Kombination mit modernster Röntgendetektortechnologie.

Die Spurbreite, die Messzeit und die Bandgeschwindigkeit sollte dem zu analysierenden Materialstrom angepasst werden.

Auflösung des Systems:

■ minimale Spurbreite quer zum Förderband: 25mm
■ minimale Messzeit ist 10 ms

Mögliche Applikationen sind:

■ Sortierung von Stoffströmen nach Legierungen z.B. Stähle, Bronzen, Messing
■ Aussortieren störender Materialien aus Stoffströmen z.B. Meatballs, Bleiglas
■ Überwachung und/oder Analyse von Ausgangsströmen z.B. Shredder, Bergbau
■ Überwachung und/oder Analyse von Eingangsströmen z.B. Stahlwerk

Durch Erhöhen der Messzeit kann eine höhere Empfindlichkeit für die Identifikation erreicht werden. Gewinnbringende Anwendungen mit geringerem Durchsatz könnten z.B die Sortierung von wertvollen Legierungen (wie z.B. Superalloys), Seltenen Erden oder Elemente der Platingruppe sein.

Das Gehäuse erfüllt den Schutzgrad IP 65. Ein wartungsfreier Betrieb bei 24h/7d Betrieb kann gewährleistet werden.

Der Strahlenschutz am und um das Förderband muss anlagenseitig, entsprechend der Gesetzgebung am Aufstellungsort, ausgeführt werden.

Publikationen

■ Vortrag auf der Sensor-Based-Sorting Konferenz 2016 in Aachen/Germany 
   "A newly developed XRF-Sensor with high sensitivity for increased sorting efficiency."

LLA-Cen4 - 4-Element Röntgenfluoreszenzdetektor für den wissenschaftlichen Bereich

LLA_Cen4 - Röntgenfluoreszenzdetektor
LLA_Cen4 - Röntgenfluoreszenzdetektor

LLA-Cen4   -   4-Element Röntgenfluoreszenzdetektor 

Das Detektorsystem LLA-Cen4 besteht aus 4 Einzeldetektoren basierend auf modernster Röntgenfluoreszenzdetektortechnologie. Die Leistungsfähigkeit der KETEK Silizium-Drift-Detektoren (SDD) ist gekennzeichnet durch hohe Zählraten (>1Mcps), ein hervorragendes Signal-zu-Hintergrund Verhältnis, hervorragende Energieauflösung (<130 eV) und einen großen Energiebereich (0.2keV bis 30 keV).

Die 4 Detektoren sind unter einem Winkel von 45° ringförmig um den Primärstrahlkanal angeordnet, so dass sich die Detektorachsen in einem Punkt auf der Primärstrahlachse schneiden. Der Messpunkt liegt auf der auf der Achse des Primärstrahlkanales 5 mm vor der Vorderkante des Detektorsystems.

Für den LLA-Cen4 stehen 3 verschiedene Varianten zur Auswahl:
■ 28 mm²  sensitive Fläche bestehend aus 4 Stück H07-Detektoren (4 x 7 mm²)
■ 80 mm²  sensitive Fläche bestehend aus 4 Stück H20-Detektoren (4 x 20 mm²)
■ 120 mm²  sensitive Fläche bestehend aus 4 Stück H30-Detektoren (4 x 30 mm²)

Die Vorteile des 4-kanaligen Systems gegenüber einem 1-kanaligen System mit vergleichbarer sensitiver Fläche sind:
■ dünnere Detektorfenster und daher höhere Empfindlichkeit bei niedrigen Energien
■ bessere Energieauflösung (z.B. <129 eV für einen 20 mm² und <136 eV für einen 80 mm² Detektor)
■ 4-fache Zählrate (4  x  >1Mcps)

Applikationen für den LLA-Cen4 sind z.B.:
■ ‘On the fly‘ Röntgenfluoreszenz-Scans
■ XANES/EXAFS Messungen an massiven Proben oder Proben mit sehr geringer Konzentration die für Absorptionsmessungen nicht geeignet sind.

Darstellung LLA-Cen4 Detektionseinheit

LLA-DPP4   -   4 Kanal Digital Pulse Prozessor

Der LLA-DPP ist ein kostengünstiger 4 Kanal Digital Pulse Prozessor mit hohem Durchsatz und Echtzeit Datenübertragung.

Mit dem bei LLA entwickelten 4-kanal DPP ist es möglich Spektren mit einer Messzeit von nur 1 ms aufzunehmen und via GBit-LAN in Echtzeit zu einem angeschlossenen PC zur weiteren Verarbeitung zu übertragen.

Die mitgelieferte Software erlaubt das Speichern aller gemessenen Einzelspektren aber auch das Aufsummieren einer beliebigen Anzahl aufeinanderfolgenden Spektren für lange Messzeiten.

Die Daten in den 2048-Kanal breiten Spektren werden dabei nicht bearbeitet oder in irgendeiner Weise korrigiert.
Der DPP ist ausgelegt für ramped reset type Vorverstärkersignale in einem Bereich von -2V bis +2V z.B. für KETEK GmbH SDD´s, für andere Vorverstärkersignale bitte Anfragen.

Merkmale:
■ 4 Kanäle
■ Digitale I/O TTLin  und  TTLout  zum externen triggern
■ Peaking time: 0,1 bis 1,6 Mikrosekunden
■ Einstellbarer flat top und threshold

LLA-DPP4 4-kanal digital pulse Prozessor

XRF SCI Softwarepaket

XRF SCI Software
XRF SCI Software

XRF SCI Setting- und Steuerungssoftware

Eine einfache Software dient zum Einstellen der Detektorparameter, wie Verstärkung, Peaking time, Flattop oder Treshold sowie zur Überwachung von Parametern wie der SDD-Chip-Temperatur.

Ebenfalls enthalten sind Optionen zur Steuerung der Spektrenerfassung wie Messzeit, Dateipfad und -name. Wahlweise können separate Dateien von jedem Kanal oder eine einzelne Datei mit den Summenspektrum aller 4 Kanäle gespeichert werden. Ein einfacher Scan-Modus ermöglicht außerdem das Erfassen und Speichern einer fortlaufenden Anzahl von Spektren in einer einzigen Datei.

Kontrolloptionen:
• Manuelle Auslösung durch die Software
• Starten / Stoppen über TTLin
• von anderer Software über Ethernet (UDP-Pakete)

Geräteinformationen LLA-Cen4_DPP4