OPA-500 大尺寸金属构件原位分析仪

OPA-500 大尺寸金属构件原位分析仪是基于“国家重大科学仪器专项开发”成果研制，采用原位统计分布分析技术和高通量统计映射技术，在大尺寸构件级别金属材料试样的重大突破。解决了高铁等大尺寸金属构件的成分偏析度及夹杂物分析的难题。
工作原理：
原位统计分布分析技术 (Original Statistic Distribution Position Analysis，OPA) 是对被分析对象的原始状态的化学成分和结构进行分析的一项技术。采用高稳定性连续激发火花光源激发大面积金属材料，通过对无预燃、连续扫描激发所产生的单次放电光谱信号进行直接放大和高速数据采集和化学成分以及表面的结构信息，进而实现样品的成分以及状态定量分析。

仪器参数

火花频率 (Hz) : 300-800
光栅:                 
焦距 (mm) :500，刻线密度 ( 线 /mm):2700， 线分辨率 (nm/mm) :0.7407
分辨率 :优于0.01nm，波长范围 (nm) :160-650
采系集统:            
传输方式:Etherne， 控制方式:COM， 频率 (kHz) :100，通道数量: 可设置 64
扫描:              
CNC控制系统 :  Siemens系统
3轴行程 :  X轴 360mm;  Y轴 247.mm;  Z轴 350mm
扫描端面至工作台面距离（mm）:    0-120
速度 (mm/min):  60-180
位置精度:  双向定位精度(mm) X轴 0.016/0.010；Y/Z轴0.012/0.01
双向重复定位精度（mm）X轴 0.008/0.006; Y/Z轴0.008/0.006
扫描范围 :  300mm*200 mm
工件重量: 承载能力（均布）200kg
压缩空气工作压力（MPa）: 0.6
扫描形式: 方形、圆形、米形、扇形、异形
电源要求：220（1±10%）VAC，50Hz
整机体积：W：1929mm D：1428mm H：2016mm

仪器特点

大尺寸构件剖面各元素成分的位置定量分布表征:
1.获得任意点阵坐标位置（X，Y）上，各元素的准确含量
2.任意线段各元素含量的定量分布变化表征
3.全域各部位各元素定量分布变化趋势和取向表征
大尺寸构件全域（或局域）各元素的偏析度表征:
依托各元素海量点阵数据，建立含量- 频度统计分布的表征模型，实现大尺寸构件全域（或局域）各元素的偏析度、符合度、疏松度等各参量跨尺度统计表征解析.
大尺寸构件全域（或局域）夹杂物分布表征:
依据单次放电沿夹杂物( 析出相) 边界扩散放电的理论，建立夹杂物状态分布的相关表征模型，实现大尺寸构件全域（或局域）：
1.夹杂物分类定量表征
2.夹杂物粒度分布表征
3.夹杂物位置分布表征
高精度样品移动扫描分析平台:
对分析样品精准扫描定位、光谱定量分析三位一体系统化专有技术、实现了样品准确扫描测量.
适应不同形状试样:
采用自适应模拟匹配扫描技术，可以适应样品的不同形状全域原位统计分布分析样品尺寸小于300mm*200mm.
数据及可视化:
1. 高速数据采集运算处理技术实现实时数据与扫描同步
2.依据海量数据及专用模型，实现一系列参量（各元素含量/夹杂物等）的全域或局域的统计分布可视化图形表述（频度分布图，特定线段一维分布图，剖面二维视图，剖面三维视图等）
仪器重要应用:
1.大尺寸金属构件成分偏析度表
2.征金属材料构件各向异性取向表征
3.材料基因组工程高通量原位统计映射表征
非接触测量，响应迅速，分析时间短，可满足实时分析以及在线分析的要求。