Продукция >> TIMA

TIMA - Система автоматического минералогического анализа

Анализ раскрытий и ассоциаций минералов

Автоматический поиск минералов, содержащих элементы платиновой группы, Au и Ag
Автоматический минералогический анализ

TIMA — это полностью автоматизированная, высокопроизводительная система для минералогического анализа на базе сканирующего электронного микроскопа, созданная специально для горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности. Система TIMA (the TESCAN Integrated Mineral Analyzer) разработана компанией TESCAN, одним из ведущих мировых производителей сканирующих электронных микроскопов и многофункциональных платформ со сфокусированным ионным пучком. TIMA позволяет выполнять автоматический минералогический анализ или автоматический анализ раскрытий и ассоциаций минералов, оценивать эффективность процессов дробления и обогащения, надежно диагностировать в образцах зерна редких минералов с драгоценными или с редкоземельными металлами, строить распределения зерен или частиц по морфологическим признакам. Образцы или серии образцов для TIMA обычно готовят в виде прозрачно-полированных шлифов или частиц, запрессованных в полимерный наполнитель.

Уникальность технологии, предложенной TESCAN, прежде всего, заключается в чрезвычайно высокой степени интеграции между сканирующим электронным микроскопом (SEM) и энергодисперсионными спектрометрами (EDX), благодаря чему сбор данных, объединяющих в себе электронные изображения и рентгеновские спектры с каждого пикселя каждого изображения, происходит с беспрецедентно высокой скоростью и в полностью автоматическом режиме. В частности, ускорение сбора данных достигается за счет того, что благодаря глубокой аппаратной интеграции между SEM и EDX, для каждого минерала подбирается индивидуальное оптимальное время анализа. Таким образом, система TIMA выполняет автоматический, быстрый и точный анализ, надежные и воспроизводимые результаты которого могут быть использованы для анализа минерального сырья, для оценки эффективности горно-перерабатывающих процессов, обеспечат обнаружение все зерен искомых редких минералов крупнее заданного порогового значения, исключая субъективный фактор.

Аппаратная часть

Система TESCAN TIMA выпускается на базе сканирующего электронного микроскопа с вольфрамовым термо-катодом (модель VEGA) либо на базе микроскопа с катодом с полевой эмиссией типа Шоттки (модель MIRA). Колонна VEGA усовершенствована таким образом, что электронная пушка постоянно находится в области повышенного вакуума, что значительно улучшает показатели стабильности электронной эмиссии и продлевает время жизни вольфрамового катода. В стандартной комплектации предлагается высоковакуумная модель TIMA, в качестве опции возможен переменный вакуум в камере образцов. В большой камере находится быстрый управляемый с компьютера столик с прецизионным перемещением, в который монтируется специальный держатель для минералогических образцов. Одновременно в камеру можно поместить до 7 полированных образцов диаметром 30 мм (по запросу пользователя изготавливаются держатели для образцов диаметром от 25 до 32 мм). В центре держателя размещены стандарты для автоматической калибровки энергодисперсионных спектрометров (EDX) и детектора отраженных электронов (BSE), а также для проверки эффективности работы системы. Стандарты включают в себя платиновую ячейку Фарадея (для автоматической настройки уровня BSE-сигнала), Mn, Cu, С, Au, кварц (набор стандартов может быть изменен по запросу пользователя).

Преимущества TIMA

  • Быстрый и полностью автоматический сбор данных. Скорость обусловлена, прежде всего, глубокой аппаратной интеграцией между сканирующим электронным микроскопом (SEM) и энергодисперсионными спектрометрами (EDX).
  • Реализация на базе SEM с вольфрамовым термо-катодом (модель VEGA) либо с катодом с полевой эмиссией типа Шоттки (модель MIRA), обе модели хорошо зарекомендовали себя во многих странах.
  • Для систем TIMA выпускаются усовершенствованные колонны VEGA, в которых значительно увеличено время жизни вольфрамового катода.
  • Съемные держатели образцов видоизмененного дизайна со встроенными стандартами для калибровки BSE/EDX и с ячейкой Фарадея.
  • В держатели монтируются образцы переменного размера.
  • На одну систему может быть установлено вплоть до 4-х энергодисперсионных спектрометров (EDX), что позволяет добиться максимальной производительности.
  • Безазотные EDX спектрометры с охлаждением Пельтье, с гарантированной термической стабильностью.
  • Улучшенный подход к сбору и обработке данных повышает скорость и надежность анализа.
  • Варьируемая длительность сбора спектра с каждого пикселя (dwell-time) дает возможность оптимизировать время анализа каждого минерала.
  • Программное обеспечение выпускается в трех модификациях.
  • Модульная схема программного обеспечения.
  • Классификационные схемы, настраиваемые пользователем.
  • Оптимальное соотношение цены и возможностей.
  • Индивидуальная модификация системы «на заказ».

Программное обеспечение

Программное обеспечение TIMA предназначено для сбора, обработки и анализа совместных EDX и BSE данных. Доступна версия ПО для 64-битных систем под управлением WindowsTM, что позволяет достичь максимум вычислительной мощности. Программное обеспечение выпускается в online и offline модификациях, а также предлагается несколько дополнительных модулей для различных прикладных задач. Все модули ПО допускают экспортирование результатов в файлы различных форматов: таблицы — в TXT, CSV или HTML форматы, изображения полей — в BMP или PNG форматы, также можно генерировать панорамные изображения для обзора образца. Имеется возможность просмотра рентгеновских спектров или сравнения их с другими или со стандартными спектрами, экспорт спектров в форматы MSA и PNG. Стандартная комплектация TIMA включает в себя программный модуль для анализа массовых долей минералов (Modal analysis), как опция предлагаются модули ПО для анализа раскрытий и ассоциаций минералов (Liberation analysis) и для поиска редких и труднообнаружимых минералов (Bright Phase Search).

Электронная оптика:

Источник электронов:

VEGA Вольфрамовый катод с термоэлектронной эмиссией, с улучшенными показателями стабильности эмиссии и с увеличенным сроком службы (~ 2500 часов против традиционных ~ 500 часов)
MIRA Катод высокой яркости с полевой эмиссией (катод Шоттки)
Разрешение:
VEGA SE: 3,0 нм при 30 кВ, BSE: 3,5 нм при 30 кВ
MIRA SE: 1,2 нм при 30 кВ, BSE: 2,0 нм при 30 кВ
Ускоряющее напряжение:

200 В – 30 кВ

Ток пучка электронов:

VEGA от 1 пA до 2 мкA
MIRA от 1 пA до 200 нА
Электронная оптика для различных режимов сканирования:
VEGA Уникальная четырех-линзовая конструкция электронно-оптической колонны, запатентованная технология Wide Field Optics™
MIRA Уникальная трех-линзовая конструкция электронно-оптической колонны, запатентованная технология Wide Field Optics™

Камера образцов:

Внутренний диаметр:

230 мм

Подвеска:

Пневматическая (стандартно) или активная электромагнитная (опционально)

Столик образцов:

Тип:

Специализированный держатель для 7 полированных образцов диаметром 30 мм, встроенные стандарты для автоматической калибровки EDX и BSE, платиновая ячейка Фарадея

Детекторы:

Стандартная комплектация:

Детектор отраженных электронов (BSE) сцинтилляционного типа на основе синтетического высокочувствительного YAG кристалла (выдвижной, опционально – моторизованный),
детектор вторичных электронов (SE) типа Эверхарта-Торнли

Измеритель поглощенного тока электронов,
Индикация касания,
ИК-телекамера для обзора камеры образцов

Дополнительно1):

Волнодисперсионный спектрометр WDX (опциональная комплектация: один WDX + 3 EDX),
модель камеры образцов с переменным вакуумом

Дополнительные опции1):

EDX детекторы До 4-x кремний-дрейфовых детекторов по технологии SDD с охлаждением Пельтье (не требуется жидкий азот)
Аналитическое рабочее расстояние 15 мм
Угол возвышения 35°
Активная площадь п/п кристалла каждого детектора 30 мм2 или 10 мм2
Скорость счета импульсов до 320 тыс. имп./сек. для каждого EDX (на Au)
Энергетическое разрешение 129 эВ на линии Mn Kα , 10 мм2 – наилучшее разрешение
145 эВ на линии Mn Kα , 10 мм2 – при 1280 тыс. имп./сек. (на Au)
132 эВ на линии Mn Kα , 30 мм2 – наилучшее разрешение
155 эВ на линии Mn Kα , 30 мм2 – при 1280 тыс. имп./сек. (на Au)

Детекторы и аксессуары

На этапе сбора данных ключевым компонентом системы является сверхбыстрый детектор отраженных электронов (BSE) сцинтилляционного типа на основе высокочувствительного YAG кристалла. BSE-детектор выдвижной (опционально: моторизованный). Помимо BSE-детектора, TIMA укомплектована несколькими (вплоть до 4-х) кремний-дрейфовыми энергодисперсионными спектрометрами (EDX). Геометрия установки EDX-спектрометров призвана обеспечить максимальный телесный угол выхода рентгеновского излучения, чтобы повысить пропускную способность анализа. Аппаратная интеграция микроскопа и EDX-спектрометров позволяет синхронизовать сбор EDX данных с системой сканирования и накоплением BSE-сигнала. Независимо на TIMA могут быть установлены EDX или WDX системы сторонних производителей для выполнения подробного химического анализа.

Также стандартной частью TIMA является детектор вторичных электронов типа Эверхарта-Торнли. Его аналог для низкого вакуума (запатентованный LVSTD-детектор) как опция доступен для моделей микроскопов с переменным вакуумом в камере образцов. Некоторые конфигурации позволяют установку детектора катодолюминесценции (CL). Перемещение образцов в камере микроскопа удобно контролировать с помощью инфракрасной телекамеры обзора.

Фотографии TIMA

Дополнительные материалы

вы должны зарегистрироваться, чтобы иметь возможность скачивать файлы

, Золото и Технологии, 3, 2012.