Optical Emission Spectrometry (OES)

Spark OES is the most reliable and established analytical technique to determine the mass fraction or identification (Positive Material Identification, PMI) of metals and their alloys. Optical Emission Spectrometers from ELEMENTAR meet the highest requirements of the metal industry, from production control to research and development, from the inspection of incoming or outgoing materials to scrap sorting.

 

Our products for Optical Emission Spectrometry

ferro.lyte®

 

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Vorteile der optischen Emissionsspektrometrie (OES)

Der Vorteil der optischen Emissionsspektrometrie (OES) gegenüber anderen Techniken ist die kurze Analysendauer mit herausragender Präzision – selbst bei geringen Elementgehalten. Die Messung ist genauso schnell wie mit einem Handanalysator für die Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF): viele Messungen dauern nur wenige Sekunden. Im Gegensatz zu XRF Handanalysatoren werden auch keine speziellen Schulungen und Nachweise für Strahlenschutz benötigt, unsere optischen Emissionsspektrometer können nach einer kurzen Einweisung sicher und komfortabel eingesetzt werden.

Messungen von Elementen wie Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor, Bor, Lithium, Beryllium, Kalzium, Silizium, Magnesium und Aluminium mit niedrigen Gehalten können mit XRF Handanalysatoren auf Grund mangelnder Empfindlichkeit der Technologie nur unzureichend oder gar nicht analysiert werden. Die optische Emissionsspektrometrie mit Funken-Anregung hingegen ermöglicht eine deutlich präzisere Messung.

Die präzise Analyse dieser Elemente sind für die sichere Positive Material Identifikation (PMI) für viele Stahllegierung und nicht Eisenlegierungen allerdings unabdingbar. So lassen sich z. B. die Legierungen mit 316 (1.4401) und 316L (1.4404) nur über den Kohlenstoff differenzieren.

Funktionsweise der optischen Emissionsspektrometrie

Bei der optischen Emissionsspektrometrie mit Funkenanregung wird durch elektrische Energie ein Lichtbogen oder Funken (ARC/SPARK) zwischen zwei Elektroden erzeugt. Der Prüfling (Sample) fungiert dabei selbst als eine der Elektroden. Durch die eingebrachte Energie wird Probenmaterial verdampft und die freigesetzten Atome und Ionen durch einen Elektronenstoß angeregt.

Die emittierte Strahlung wird in ein optisches System geleitet, wo diese dann in ihre einzelnen spektralen Komponenten zerlegt wird. Jedes Element, das in der Probe enthalten ist, emittiert auf mehreren Wellenlängen und kann somit über lichtempfindliche Detektoren in digitale Messwerte gewandelt werden. Die so gemessene Strahlungsintensität verhält sich proportional zur Konzentration des Elements in der Probe. Auf Basis zertifizierter Referenzmaterialen (CRM‘s) mit unterschiedlichsten Konzentrationsgehalten und Legierungszusammensetzungen wird die gemessene Strahlungsintensität und Konzentration in eine mathematische Funktion überführt. Der so ermittelte mathematische Zusammenhang erlaubt es Strahlungsenergie von unbekannten Proben in Konzentrationen umzurechnen.

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