HUT61842A - Method and equipment for spectroscopic analysing metal bath in the course of processing - Google Patents
Method and equipment for spectroscopic analysing metal bath in the course of processing Download PDFInfo
- Publication number
- HUT61842A HUT61842A HU903754A HU375490A HUT61842A HU T61842 A HUT61842 A HU T61842A HU 903754 A HU903754 A HU 903754A HU 375490 A HU375490 A HU 375490A HU T61842 A HUT61842 A HU T61842A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- molten metal
- metal bath
- spectral components
- unit
- laser
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 175
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 18
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 86
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 79
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 32
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 50
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 210000003954 umbilical cord Anatomy 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001675 atomic spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 238000012567 pattern recognition method Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 238000009681 x-ray fluorescence measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
- G01J3/1809—Echelle gratings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/021—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or particular reflectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0286—Constructional arrangements for compensating for fluctuations caused by temperature, humidity or pressure, or using cooling or temperature stabilization of parts of the device; Controlling the atmosphere inside a spectrometer, e.g. vacuum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0291—Housings; Spectrometer accessories; Spatial arrangement of elements, e.g. folded path arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2889—Rapid scan spectrometers; Time resolved spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/718—Laser microanalysis, i.e. with formation of sample plasma
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
- G01J2003/1828—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating with order sorter or prefilter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/69—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence specially adapted for fluids, e.g. molten metal
- G01N2021/695—Molten metals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés fémfürdő feldolgozás közbeni tranziens spektroszkópiás elemzésére, amelynek segítségével az olvadt fém elemi összetevői meghatározhatók.
Fémfürdők és olvadt fémek elemi összetevőinek meghatározása útján nyerhető adatok alkalmasak a feldolgozás szabályozására és megkövetelik, hogy a mérések valós idejűek, vagyis in situ jellegűek legyenek. Az ilyen mérés akkor sikeres, ha lehetővé teszi a fémfürdő termikus és áramlási állapotában mutatkozó változások leküzdését, valamint független a felette levő salakréteg vegyi tulajdonságaitól. Ezen túlmenően a mérésnek nem csupán egy olyan fizikai jelenségen kell alapulnia, amely érzékenyen függ a fémfürdő fizikai tulajdonságaitól, például nyírási viszkozitásától, felületi feszültségétől, az elemi kéznyomástól vagy hangsebességtől. Természetesen a mérés során alkalmazott bármely érzékelőelemnek vagy alkalmasnak kell lennie a fémfürdő hőmérsékletének elviselésére, vagy pedig olyan hűtéssel kell ellátni, amely nem jár azzal a veszéllyel, hogy a salak vagy a fémolvadék arra ráfaggyon.
Ezen követelmények az alábbi kettőn kívül jóformán minden más megközelítési módot kizárnak:
a. ) gerjesztés, majd az olvadt fémfürdőből felszabaduló részecskék és gáznemű anyagok spektroszkópikus vizsgálata,
b. ) az olvadt fémfürdő salakmentes felszínéből gyors párologtatással nyert páracsóva atomi gerjesztése, majd az emissziós spektrum spektroszkópikus elemzése.
Az első megközelítés abból a szempontból előnyös, hogy a mérési műveletek az adott kemence terén kívül végezhetők el és így lehetővé teszik a kiterjed műszerezést és ebből következő3 en jól alkalmas nagymennyiségű irányításra felhasználható adat nyeréséhez. Ez a megoldás azonban azzal a hiányossággal jár együtt, hogy valós idejű körülmények között kell meghatározni, hogy a fémfürdőhöz képest mennyire járulnak hozzá a salakból felszabaduló anyagok az elemi összetételhez. Az acélkemencékben termelődő részecskék keletkezési mechanizmusának előzetes vizsgálata azt mutatta, hogy ez a viszonylagos befolyás erősen függ az olvadt fémfürdő gázos buborékolásának erősségétől és a kemence hőmérsékleteloszlásától, valamint a salak összetételétől és szemcseképződési középpontok jellegétől (Direct Sampling of Gas and Particulates from Electric Arc Furnaces, Proceedings of APS/AISI Conference on Physics in Steel Industry, Lehigh University, 1981. American Institute of Physics Conference Proceedings No. 84 (1982), 362-376. old., és J.R. Porter et al., Characterization of Directly Sampled Electric Arc Furnace Dúst, Proceedings of APS/AISI Conference on Physics in Steel Industry, Lehigh University, 1981, American Institute of Physics Conference Proceedings No. 84 (1982), 337-393. old.). Ezen igény kielégítésére több út is létezik, azonban még további kiterjedt kutatást kell ezen a területen végezni.
Az első megközelítés szerinti mérésekre vonatkozó példát ad az US 4,730,925 szabadalmi leírás, valamint Frazer Olvadék összetételének folyamatos figyelése (Chiba et al és Frazer, Continuous Monitoring of Melt Composition, NASA Tech Brief, Vol. 8, No. 2, Item No. 34, 1983.)
A fentiek közül a második megközelítés gyakorlati megvalósítására vonatkozó megoldást ismertet az US 4,578, 022 sza• · · ·
- 4 badalmi leírás, amely tulajdonképpen egy olyan berendezésre vonatkozik, amely fémfürdőből aerosol port állít elő. Ezen megoldás értelmében egy porlasztófészekkel ellátott mintavevőt mártanak részlegesen a fémolvadékba, oly mértékig, hogy az olvadék egy nyíláson át a porlasztófészekbe kerül az aerosol por előállítása érdekében. Az aerosol port ezután egy inért gáz segítségével induktíven csatolt plazmafáklyába továbbítják a mintavevőtől távolabb fekvő helyre, ahol a fémporok felhevülnek és a gerjesztés hatására az összetevő elemekre jellemző atomos spektrumot emittál.
Az aerosol porok előállítása azonban eltorzítja az aerosol por egyes részecskéiben az összetétel eloszlását, mivel a jól párolgó elemeket a még mindig forró vivőgáz kipárologtatja a szemcséből. Ezen túlmenően az aerosol részecskék mérete nem egyforma, aminek az az eredménye, hogy minél kisebb az aerosol részecske, annál nagyobb ezen részecskének a felülete és tömege közötti viszonya. Ennélfogva az éppen elemzett részecskék tipikusan azok az aerosol részecskék, amelyek nagyobb párolgást mutatnak, mivel a nagyobb részecskékből nagyobb mennyiség ülepszik ki, például szállítás közben a falhoz való tapadás következében.
Következésképpen fémfürdő vegyi összetételét nem tükrözi pontosan az elemzés alá vetett aerosol porok vegyi összetétele. Az aerosol pornak egy távolabbi feldolgozáshoz való továbbítása növeli az aerosol por szennyezésének veszélyét. Egy távolabbi plazmafáklyával való kezelés potenciálisan magában hordozza a szennyezés veszélyét és így az ezután végrehajtott spektroszkópikus mérés szükségszerűen pontatlan.
··· · · ·« · · · • · · · · ··· • ·· · · · ♦ · « * · · ·· ·· ···· ···· ···
Az US 4,598,577 szabadalmi leírás fémolvadéknak lézerrel való eltávolítását és elgőzölögtetését ismerteti egy olyan lézer segítségével, amely az olvadt fémfürdőbe merített mintavevőben van elhelyezve. Ezen megoldás értelmében az elpárologtatott fémet teljes egészében vagy részben egy távolabb fekvő elemző berendezéshez továbbítanak, amely berendezés az elgőzölögtetett fémet felhevítő plazmafáklyát, valamint a plazmafáklya által létrehozott plazma spektroszkópikus analízisét elvégző spektrográfot tartalmaz. A továbbított fémgőz azonban részecskékké kondenzálódik és szállítás közben ugyancsak elvesznek a nagyobb részecskék és a párolgás sem egyenletes, ami azzal jár, hogy pontatlanná teszi a rákövetkező spektroszkópiás elemzést.
A GB 2,154,315 szabadalmi leírás olyan megoldást ismertet, amelynek során a fémolvadékból egy részt pulzáló lézersugár segítségével gerjesztenek és a gerjesztett fémolvadékból kibocsátott sugárzást egy fényvezetőn át spektroszkópiás elemzés céljából egy távolabb levő spektrométerhez vezetik, amely elemzi a fémolvadék gerjesztett része által kibocsátott spektrumot. A gerjesztett olvadékból kilépő sugárzás tekintélyes része azonban nem jut bele a fényvezetőbe, továbbá a fényvezetőben az elemző berendezéshez való továbbítás során ez a sugárzás még tovább csillapodik a fényvezetőben. Ezen túlmenően a sugárzásnak a fényvezetőben való csillapodása függ a frekvenciától, aminek az a következménye, hogy a különböző spektrális összetevők viszonylagos amplitúdói csökkentett pontossággal mérhetőek és esetenként a valóságban is lehetetlenné válik a nagymértékben csillapított spektrális összetevők tu6 lajdonképpeni kimutatása.
A fentiekkel összefüggésben a találmánnyal célunk egy új és továbbfejlesztett eljárás és berendezés létrehozása fémfürdő feldolgozás közbeni tranziens, spektroszkópiás elemzésére, amely mentes a fent körvonalazott hiányosságoktól és amelynek segítségével vizsgálandó fémfürdő összetétele pontosan és reprodukálható módon határozható meg.
A találmánnyal további célunk egy olyan új eljárás és berendezés kidolgozása, amely a fenti célokkal összhangban lehetővé teszi egy olvadt fémfürdő elemi összetételének valós idejű figyelését magában a kívánt összetételű fém előállítására szolgáló kemencében, például acélgyártás és az azt követő ötvözési műveletek során és ezáltal garantálni a termék vegyi összetételét, későbbi tulajdonságait és jellemzőit.
A találmánnyal további célunk egy olyan új eljárás és berendezés létrehozása, amely a fentiekkel összhangban gyors mérések elvégzését teszi lehetővé.
A kitűzött és további célokat a találmány szerinti továbbfejlesztett eljárás és berendezés létrehozásával alakítottuk ki, amely alkalmas olvadt fémfürdő feldolgozás közbeni tranziens spektroszkópos elemzésére, és amelynek értelmében az olvadt fémfürdőbe olyan mérőfejet merítünk, amely pulzáló nagyteljesítményű lézert tartalmaz és a pulzáló lézer lényegében véve háromszög alakú impulzust bocsát ki, amely az olvadt fémre jellemző mennyiségű mintát sugároz be. A lézer energiát közöl a fémolvadék egy részével és azt elgőzölögtetve egy plazmacsóvát hoz létre, amely plazmacsóvának az összetétele jellemző a fémfürdő elemi összetételére. A találmány értei • ·· · • « méhen a lézer-impulzus befejezése után rövid idővel, például a lézer által kiadott teljesítmény csúcsát követő 50-200 nsec időn belül a plazmacsóva forróbb belső része által kibocsátott sugárzásnak a plazmacsóva viszonylag hűvösebb külső részeiben fellépő abszorpció miatt a plazmacsóva spektrumában egy rövid első időablak alatt a mérőfejben elhelyezett első spektroszkópikus detektor segítségével kimutatjuk a spektrumvonalak megfordulását. Ezután az utánizzó plazma termikus egyensúlya alatt egy második rövid időtartamú spektroszkópikus mérést végzünk ugyancsak a mérőfejben elhelyezett második spektroszkópikus detektor segítségével.
A találmány értelmében legalább egy távolságmérőt használunk az olvadt fémfürdő felülete és a pulzáló lézer közötti távolság mérése és szabályozása céljából. Annak felismerés következtében, hogy hőmérséklet függ a térbeli elhelyezkedéstől, a gőzfázisú elemi szám sűrűség és a plazmacsóván belül fajtánként az ionizáció foka az olvadt fémfürdő felületéhez és a lézersugár tengelyéhez képesti helyzet függvénye, a spektrumvonalak megfordulásának kimutatására irányuló spektroszkópikus mérést a fémfürdő felületétől előírt távköznyire, valamint a lézersugár tengelyétől előírt távköznyire hajtjuk végre.
A találmány szerinti mérőfejben egy pár spektrográf van elhelyezve, amelyek mindegyike difrakciós ráccsal vagy hasonló szerkezettel van ellátva, amely kapuzott és erősítő jellegű fotodiódát tartalmazó detektorral van ellátva. Mindegyik spektrográfot a fent körvonalazott módon spektrális elemzésre alkalmazzuk. A felbontás javítása és egyúttal a miniatürizáció ·« * · · · · · ·· ·· ···· ·««· ···
- 8 elősegítése érdekében mindegyik spektrográfban a difrakciós rács és a detektor között összehajtott optikát tartalmaz, amely az egyes különválasztott spektrális összetevőket többszörösen visszatükrözi és ezáltal megnöveli az egyes spektrális összetevők által megtett teljes útvonalat annak érdekében, hogy a köztük levő térbeli elválasztást javítsa. Mivel nem tart érdeklődésre számot a spektrum minden egyes tartománya, ezért szelektíven vezérelt szegmentált tükröket alkalmazunk, abból a célból, hogy csupán a spektrum érdekes tartományait válassza ki és csupán az ilyen spektrális tartományokat tükrözze a detektor elrendezésre.
Az emissziós spektrum detektálása után a találmány értelmében iteratív feldolgozási technikát alkalmazunk a spektrális eloszlás felismerése érdekében. A spektrális összetevők burkológörbéjét a csúcsok meghatározása érdekében differenciáljuk és minden egyes csúcshoz egy meghatározott függvényt, például Gauss-görbét vagy Lorentz-függvényt illesztünk vagy ezek valamilyen hibridjét, amelynek amplitúdója a detektált csúcs amplitúdójától függ és szélességük előírt értékű. Ezután az egyes kimutatott csúcsokhoz illesztett különálló függvényeket összegezve egy spektrumot szintetizálunk, majd ezt a szintetizált spektrumot összehasonlítjuk a ténylegesen detektált spektrummal, annak érdekében, hogy egy hibajelet állítsunk elő. Ezt a hibajelet ezután arra használjuk, hogy az illesztett függvények legalább egy paraméterét, például amplitúdóját és/vagy szélességét megváltoztassuk. Ennek alapján újból egy spektrumot szintetizálunk, amelyet ismételten összehasonlítunk a valóságosan detektált spektrummal és egy újabb hibajelet ál-
lítunk ebből elő. Ezt a folyamatot mindaddig folytatjuk, amíg a hibajel egy előírt határérték alá nem csökken, mikoris a szintetizált spektrum csúcsainak amplitúdói és helyei jól meghatározzák a fémfürdő elemi összetételét.
A találmányt és a vele együttjáró előnyöket a továbbiakban a mellékelt rajzon bemutatott példaként! kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesen. A rajzon:
az l.ábra
2. ábra a találmány szerinti mérőfej szerkezeti felépítésének vázlata, a találmány szerinti eljárás során a pulzáló lézerrel való besugárzás után nsec-os időközönként felvett emiszsziós spektrumok hullámalakja egy tipikus
3a. és 3b.
ábrák a találmány szerinti berendezés spektrográfjainak optikai szerkezete váz latosan,
4. ábra a találmány szerinti eljárás során végzett spektrális elemzés iterációs lépéseinek folyamatábrája és az 5. ábra a találmány szerinti berendezés használat közben olvadt fémfürdőbe merülő mérőfejének vázlata és vezérlőberendezésének blokkvázlata
A találmány olyan spektroszkópiás eljárásra és berendezésre vonatkozik, amelynek segítségével egy olvadt fémfürdő fel• ·· · • · « · · · *· ·· ···· ♦ ··· ···
- 10 megközelítési módok közül a második szerint, vagyis az olvadt fémfürdő felületét erős lézerimpulzusok segítségével gyorsan elgőzölögtetjük és atomosán gerjesztjük, és ezután az emiszsziós spektrumot spektroszkópikus elemzés alá vetjük.
A találmányt szemléltető rajzon az azonos vagy egymásnak megfelelő részeket valamennyi ábrán vagy nézetben hasonló hivatkozási jellel jelöltük. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés salakrétegbe behatoló 10 mérőfejét hosszmetszetben mutatjuk be. A 10 mérőfejet vákuumzáró 12 védőburok védi a hőhatással szemben és benne nagyteljesítményű pulzáló 14 lézer van elhelyezve, amely a későbbiekben részletesebben ismert módon az olvadt fémfürdő felületén egy megcélzott területet fókuszált és nagyteljesítményű pulzáló lézersugárral sugároz be. A lézersugár fókuszálására 16 optikai egység szolgál, amely úgy van kialakítva, hogy a lézersugarat olyan méretű folttá fókuszálja, amely az olvadt fémfürdőt jellemző mennyiség felhevítésére és plazmaállapotba hozására alkalmas. A spektrum elemzését ezután in situ végezzük el a lézersugár által létrehozott plazmacsóva által kibocsátott sugárzás vizsgálatával, amint azt a későbbiekben részletesebben ismertetjük.
A 12 védőburok nagy pontossággal megmunkált csöves szerkezetű rozsdamentes acéledény, amelynek belső és külső csövezései vannak. A külső csövezések úgy vannak kialakítva, hogy rajtuk nagynyomású (106 Pa) hűtőfolyadék áramlik lefelé a 10 mérőfej teljes hossza és homlokfelülete mentén egészen a 10 mérőfej 18 elülső végéig, amint ezt az ábrán vázlatosan a 10 nyilak mutatják, és a hűtővíz visszatérítés után távozik a 10 • · · · ·*·««· • · · · · · ·· ·· ···· ··*« ···
- 11 mérőfejből. A legbelső csövezés egy inért gáz, például argon áramoltatására szolgál, amely középen átáramolva hűti az optikai rendszert, beleértve a 14 lézert, és megakadályozza, hogy a fémgőzök és részecskék a 10 mérőfej nyitott 18 elülső végén át elérjék a 16 optikai egységet.
Amint azt az 5. ábra mutatja, a 10 mérőfej 18 elülső vége egy rápattintható leválasztó vagy nem nedvesedő tulajdonságú hőálló 20 hüvellyel van ellátva. A 20 hüvely hatol be a salakrétegbe és teszi hozzáférhetővé az olvadt fémfürdő felületét a 14 lézer és a spektroszkópiás optikai detektor számára, amelyek mind a 10 mérőfejben vannak elhelyezve. A 20 hüvely szerepe abban áll, hogy a hűtött rozsdamentes acélfelületeket távoltartsa mind a salakkal, mind az olvad fémfürdővel való érintkezéstől, és megakadályozza a mérőfej felületére való rádermedést. Ez a 20 hüvely által képzett réteg csere nélkül lehetővé teszi a 10 mérőfej többszöri bemerítését a fémfürdőbe.
A 18 elülső vég három különálló koaxiális horonnyal van ellátva, amelyek felső Ιδχ fenékperembe vannak belemunkálva. A legbelső horony a 10 mérőfejet bélelő csövezéssel közlekedik és egy járatot képez az olvadt fémfürdő szintjének pneumatikus szabályozásához a nyitott 18 elülső végnél. A külső koaxiális hornyok a 10 mérőfejet bélelő külső csövezéssel közlekednek és egy áramlási útvonalat képeznek a 18 elülső végben a hűtővíz áramlása számára, amelyet a 182 nyilak jelölnek.
A találmány szerinti berendezés 10 mérőfejének kialakítása lehetővé teszi a tétel összetételére jellemző fémfürdő felületének a 10 mérőfejjel való gyors megközelítését és az attól ··«· ···4
- 12 való gyors eltávolítását. Ezeket a műveleteket - nem ábrázolt
- elektromechanikus manipulátor hajtja végre, amelyhez a 10 mérőfej hozzá van csatlakoztatva. A 10 mérőfej 18 elülső végéhez kapcsolódó hőálló 20 hüvely az egyetlen alkatrész, amely az akár 1600°C vagy ennél magasabb hőmérsékletű olvadt fémfürdőnek ki van téve és/vagy azzal érintkezésbe kerül. A 10 mérőfej tetszőleges módon 103 cm/s sebességgel közelíthető, illetve távolítható el. A 10 mérőfej kialakítása lehetővé teszi, hogy a 20 hüvely a salakrétegekbe behatolva elérje a fémfürdő jellemző felületét. A 18 elülső vég a 10 mérőfej csöves nyúlványaként van kialakítva és védelmére a nem nedvesedé hőálló 20 hüvely szolgál, továbbá koaxiális kialakítású kétrétegű csövén át a fent ismertetett vízhütéshez hasonlóan inért hűtőgáz áramlik át. A gáz áramlási sebességének és nyomásának valós idejű szabályozása révén a 20 hüvely tömör testként viselkedik a salakon való áthatolás közben, mikor azonban a fémfürdőbe merül, üreges csőként viselkedik, amelybe a fém lézeres gerjesztésre alkalmas előírt szintig felszívódik.
A 10 mérőfej azáltal bírja ki az igénybevételeket, hogy kombináltan vízzel és gázzal megvalósított aktív hűtéssel, fémből és hőálló hüvelyből képzett hővédő rétegekkel van ellátva, továbbá az igénybevétel viszonylag rövid, általában rövidebb, mint egy perc. A hűtővíz és hűtőgáz 19 köldökzsinóron át jut a 10 mérőfejbe és ebben helyezkednek el a 10 mérőfej belsejéhez 21 vákuumcsatlakozón át kapcsolódó tápvezetékek és jelvezetékek. A hőálló bevonat nem nedvesedő típusú abban az értelemben, hogy a 20 hüvelyen ismételt bemerítések után sem rakodik rá megszilárdult salak vagy fém. Formájára nézve vala• · *· ·*·«·« • · * « · * ·· ·· ···· ···« ···
- 13 milyen nem nedvesedéi típusú szilárd hőálló anyag, mint például Masrock vagy egy olyan leválasztott jellegű hőálló anyag, amely két különböző olvadáspontú, ezek kombinációiból képzett váltakozó vékony rétegekből áll.
A 10 mérőfej a 14 lézeren kívül 22 távolságmérőt, valamint 24χ ®s 242 spektrográfokat tartalmaz, amelyek kapuzott erősítőkkel és a hozzá csatlakozó (nem ábrázolt) optikai elemekkel társított főt©detektorokkal vannak ellátva. A 14 lézer kollimált sugarát a 16 optikai egység lencséje a fémfürdő felületére fókuszálja a lencséhez képesti előre meghatározott távolságban. A 14 lézer táplálását a 22 távolságmérő szabályozza, olymódon, hogy a fémfürdő besugárzása akkor történjen meg, mikor a 22 távolságmérő, a 16 optikai egység lencséje és a fémfürdő felülete között az előírt távolságot mutatja. A 14 lézer által besugárzott fémfürdőből kilépő optikai emissziókat a 24i és 242 spektrográfok és a hozzájuk társított elektrooptikai detektorsorok (amelyekből az 1. ábra csupán 26 detektort mutat) meghatározott időközönként detektálnak. A 16 optikai egység, a 22 távolságmérő, a 24i, 242 spektrográfok és az elektrooptikai 26 detektorok, valamint a helyi támogató 27 elektronika ezért egyetlen egységbe van szerelve, amelyet a 10 mérőfejben első 28 perem hordoz. A 16 optikai egységnek a 10 mérőfej felső 18i fenékpereméhez való csatolására 29 szelence szolgál, amely a 16 optikai egységet a 18i fenékperemhez kapcsolja. A 29 szelence rugalmasan van kialakítva, amely rugalmasság alkalmas a hődilatáció okozta méretváltozások kiegyenlítésére. A 29 szelence vákuumtömören lezárja a 10 mérőfej belsejét anélkül, hogy hatást gyakorolna a 14 lézernek a 24i
és 242 spektrográfokhoz képesti optikai beállítására.
A következőkben a találmány szerinti berendezéshez alkalmazott 14 lézer kialakítására vonatkozó feltételeket ismertetjük. A 14 lézer megvalósításának és kialakításának feltételeit több meggondolás alapján kell meghatározni. Elsősorban a 14 lézernek a fémfürdő felületére egy pulzáló lézersugarat kell bocsátania, amelynek egy elegendő nagy területen elegendő intenzitást kell elérnie, annak érdekében, hogy egy olyan plazmacsóva képződjön, amelynek összetétele jellemzi a fémfürdő összetételét. Ennek érdekében a pulzáló lézersugár fókuszfoltjának a fémfürdő felületén elegendően nagy méretűnek kell lennie ahhoz, hogy a fémfürdőt jellemző mintát fedjen le, amely mintában a fémfürdő helyi mikroszkópikus inhomogenitásai nem játszanak akkora szerepet, amelyek befolyásolnák az ennek alapján végrehajtott spektroszkópiás méréseket. Összefoglalva egy olyan plazmacsóva előállítása a feladat, amelynek ugyanolyan az elemi összetétele, mint a fémfürdőnek. Ez egy különösen gyors ütemű energiaátadással valósítható meg, amely egy Qfcapcsolt lézerrel valósítható meg a megcélzott tartományban, aholis az energiaátadás gyorsasága sokkal nagyobb, mint a hőszállítás és az elemi diffúzió a fémfürdőn belül. Ezt tekintetbe véve arra van szükség, hogy a lézersugár impulzus által felhevített fémben a termikus diffúziós front ugyanolyan gyorsan terjedjen, mint a fémfürdő elpárologtatósa által okozott párafront sebessége annak érdekében, hogy a különböző összetevő elemek párolgási sebességei közötti különbségek ne befolyásolják a plazmacsóva elemi összetételét. Az eredő eredmény a megcélzott tartományt alkotó elemek gyors és teljes elpárol15
%.· ·/·.· ·;
·· * · · · * »· ·· ···« ···· »e· gása, függetlenül párolgási sebesség egyensúlyának az elemektől való függésétől. A páracsóvát tovább hevíti az inverz Brems-féle sugárzás és a multifotonos folyamatok, amelynek eredményeként egy nagyhőmérsékletű és jelentős mértékben ionizált plazma képződik. A fémfürdő elemi összetétele ezután a plazmafáklya emissziós spektrumának időben felbontott spektroszkópiás méréssel határozható meg.
A 14 lézer kialakításával kapcsolatos további szempont a lézer által kibocsátott lézerimpulzus hullámalakja. A találmány értelmében a 14 lézer kimenetén nyert impulzusnak lényegében véve (hegyesszögű) háromszög alakúnak kell lennie, teljesítményének nagynak kell lennie és az impulzus időtartama rövid. A háromszög alakú hullámalakot az a tény követeli meg, hogy túl gyors felfutású lézerimpulzus, például négyszögjel vagy derékszögű háromszög alakú impulzus esetében a plazma elemekben szegény lenne. Ez akkor történik, ha a négyszög alakú lézerimpulzust gyors felfutási idővel bocsátanánk a fémfürdőre, amely viszonylag gyors felmelegedést okoz és nem engedi meg elpárolgás előtt kellő mennyiségű fém elegendő mértékű felmelegítését. Négyszögű (vagyis gyors felfutási idejű) impulzus esetén a kezdetben ionizált pára további lézerfényt ver vissza és így megakadályozza, hogy a lézersugár elérje a célpontot, mielőtt az olvadt fém elegendő mértékben felmelegedne. Ennek eredményeként és amint már említettük, túl gyors felfutási idejű, például négyszögű impulzus esetében, a keletkező plazma elemekben szegény lesz.
Másrészről viszont, ha a 14 lézer túl lassú felfutási idejű lézerimpulzust bocsát ki, akkor az olvadt fém felmelegíté- 16 sekor egy olyan párolgási front alakul ki, amely nem egyezik meg a termikus diffúziós fronttal és így a plazmafáklya elemi összetétele nem jellemzi az olvadt fémfürdő összetételét. így tehát úgy találtuk, hogy egy lényegében véve háromszög alakú impulzus akkor felel meg, ha időtartama félszélességnél 50-100 nsec, felfutási ideje 50p20 nsec, elhalási ideje 150p50 nsec, amilyet egy Q-kapcsolt Ndzüveg, rubin vagy CO2 lézer állít elő és kielégíti a találmány által állított követelményeket. Az egész 10 mérőfej hordozhatóságával szemben állított követelményre tekintettel előnyös az Nd:üveg lézer alkalmazása, amelynek elegendően nagy a teljesítménysűrűsége (> 109 W/cm2).
Annak elérésére, hogy a plazmacsóvának a fémfürdőre jellemző összetétele legyen, a Q-kapcsolt 14 lézernek a találmány értelmében a fémfürdő felületén 1-4 mm2, tipikusan 2 mm2 nagyságú fókuszfoltot kell létrehoznia, ha a teljesítmény sűrűség a fenti követelményeknek megfelelően >109 w/cm2 nagyságú. Ez egy olyan Q-kapcsolt lézerrel érhető el, amely multimódusú üzemben működik, ami például egy nagyobb rúd és rövidebb üreghosszúsággal érhető el, amely többféle oszcillációs módot tesz lehetővé a lézeren belül azáltal, hogy sokféle útvonalon teszi lehetővé a hullámok recirkulációját. A megkövetelt fókuszfolt nagyság tipikusan olyan lézerrel érhető el, amely négynél több alapvető üzemmód, tipikusan mintegy tucat alapvető üzemmódot segít elő.
A 14 lézernek a fentiek szerinti üzemmód kiválasztása útján a találmány értelmében reprodukálható módon állítható elő egy plazmacsóva, amely elemi összetételét tekintve jellemző a fémfürdőre. Ennek elérésére a következő három kulcselem kombi17 nációját kell betartani: multimódusú üzemmódban működő lézer nagyterületű fókuszálása a lézer teljesítménysűrűsége küszöbszint feletti üzemmódban legyen, a lézerimpulzus időbeli profiljának szabályozása. Amint fent tárgyaltuk, a lézerimpulzusnak jelentős mennyiséget kell elérnie a fémfürdőből, annak érdekében, hogy az olvadék mikroszkópikus inhomogenitásainak hátrányos hatása elkerülhető legyen. Ezt a mintát el kell párologtatnia, felhevítenie és ionizálnia és egy erőteljes plazmacsóvává kell alakítania, mégpedig úgy, hogy ne változtassa meg elemfüggő párologtatás miatt az olvadék minta elemi összetételét. A mennyiségi követelményeket tekintve ez azt jelenti, hogy a párolgási frontnak ugyanolyan gyorsan kell mozognia, mint a fémfürdő anyagában a termikus diffúziós frontnak (lásd
Y. W. Kim, Fundamentals of Analysis of Solids by Laser Produced Plasmas, Application of Laser Piasas, eds. R.J. Radziemski és D.A. Cremers, Marcell Dekker (kiadás alatt)). Mint említettük, ezeket a lényeges körülményeket egyidejűleg úgy lehet elérni, hogy a lézersugarat 1-4 mm2 nagyságú területre fókuszáljuk, ami lényegesen nagyobb, mint egy TEMqo módusú lézerkimenet difrakció által korlátozott fókuszfoltja, miközben a teljesítmény sűrűség nagyságrendje 109 W/cm2 egy háromszög alakú impulzus alatt, amelynek időtartama félszélességnél 70 nsec nagyságrendű.
így tehát a találmány szerinti eljárás során igen szigorúan vezéreljük a 14 lézer működését annak érdekében, hogy a pulzusonként! reprodukálhatóság jó legyen. A 14 lézert különlegesen jó stabilitással kell kialakítani, hogy a lézerüreg védett legyen a termikus és mechanikus változásokkal szemben.
A lézerüreg hőmérsékletének szabályozása fentiekkel összhangban szükséges annak érdekében, hogy lecsökkentse a környezeti változások hatását és egy Nd:üveg közegből képzett túlméretezett oszcillátort tartalmaz, amely 1,06 /m hullámhosszon nagyteljesítményű impulzust ad ki. Természetesen más lézerközeg és más hullámhossz is alkalmazható.
A 14 lézer által előállított elegendően nagy teljesítménysűrűség esetében az ezáltal létrehozott plazmacsóva az 50-200 ns hosszúságú lézerimpulzus ideje alatt eléri maximális hőmérsékletét és elektronsűrűségét és egy olyan spektrumot mutat, amely széles tartományban folyamatos és benne önmagában visszafordult rezonancia vonalak vannak a plazmacsóva atomi összetevőinek megfelelően. A vonalak megfordulása annak az eredménye, hogy a plazmacsóvának igen meredek a hőmérsékletgradiense a mag környezetében, ahol az erős folyamatos spektrum a Brems-féle sugárzásból és a Stark-féle szélesítő folyamatból származik. Ennélfogva a plazmafáklya melegebb központi részéből származó folyamatos sugárzás a plazmacsóva viszonylagosan hűvösebb külső tartományain áthaladva abszorpciót szenved a hűvösebb atomos elemek miatt, amelyek elsődlegesen saját alapállapotukba kerülnek vissza. Ennek eredményeként a folyamatos intenzitás valamennyi összetevő elem rezonancia vonalainak megfelelő hullámhosszokon lecsökken, mégpedig különböző mértékben az egyes rezonanciavonalak abszorpciós profiljának megfelelő mértékben. A találmány értelmében felismertük, hogy a spektrumvonalak megfordulása a plazmacsóva előállítását követő rövid időn belül igen nagy jelentőséggel bír egy egyidejű többelemű analízis során, mivel a.) a spektrum egyszerű és elsődlegesen az önmagában megfordult rezonanciavonalakat tartalmazza; b.) az érdeklődés tárgyát képező elemek (P, S, Sn, B, Si, Mg, Pb, C, Zn, Cu, Co, Ni, Fe, Al, Mn, Ca, Cr, V, Pi, Na) kimutatásához szükséges összes vonal a 0,175-0,7 /um hullámhosszú ultraibolya és látható tartományban van; és c.) kis koncentrációk esetében is érzékeny, így a találmány értelmében ez a visszafordult vonalakat tartalmazó spektrumot körülbelül 20 ns ideig analizáljuk a 24 χ, 242 spektrográfok egyikével, és teljesen meghatározzuk az elemi összetételt. A találmány értelmében a visszafordult vonalakat tartalmazó spektrum spektroszkópikus elemzését 50-200 ns ideig végezzük kevesebb mint 500 ns ideig, miután a 14 lézer eléri csúcsteljesítményét (vagyis mielőtt a plazma eléri a termikus egyensúlyt). A találmány értelmében felismertük, hogy egy második lehetőség is adódik az elemi spektrum elemzésére hamarosan a lézerrel való hevítés befejezése után, mikor a plazmacsóva utánizzás közben elhal. Ez az utánizzás 500 ns 20 yus ideig tarthat attól függően, hogy a környezetben vákuum van vagy pedig nagynyomású gázközeg. A spektrumvonalak megfordulásának jelenségét egy első időablak alatt lehet vizsgálni, amely megszűnik, mikor a plazma hőmérséklete és annak gradiense lecsökken, a hősugárzás okozta hűlés és a részecsketranszport folyamatok miatt, és a plazma optikailag elvékonyodik. Ezután amikor a plazmacsóva termikus egyensúlyban van, vagyis amikor a plazmacsóvában az atomok és ionok ütközései közötti idő rövid, ahhoz az időhöz képest, ami alatt a plazma átlagos mérete változik vagy a sugárzás miatt lehűl, és ekkor a találmány értelmében egy második időben felbontott spektro• · · ·
- 20 szkópikus mérést hajtunk végre a plazmacsóva által kibocsátott sugárzáson. Ezalkalommal minden emissziós vonal keskenyebbé és határozottabbá válik, habár a spektrális felbontás bonyolultabbá válik amiatt, hogy megjelennek mind a rezonancia jellegű, mind nem rezonancia jellegű vonalak. Ezen második mérés alatt vákuumkemencében a fémolvadák mérésének időablaka 20-500 ns hosszúságú lehet és ennek kezdete nagyjából 250 ns eltéréssel követi a 14 lézer sugarának Q-kapcsolását.
így tehát a találmány értelmében egyetlen háromszögű lézerimpulzussal előállított és gerjesztett plazmacsóvát két különböző időablakban vettünk spektroszkópikus elemzés alá. Az első időablakban spektroszkópiás módszerrel elemezzük a lézerimpulzus befejezését követő rövid időn belül a spektrumvonalak megfordulását, míg egy másik időablakban az utánizzási időszak alatt az emissziós spektrumvonalakat elemezzük. Az emissziós vonalak spektrumának elemzése az utánizzási időszak alatt történik és időzítése a környező gáz nyomásától függ. Vákuumkemencékben a második időablak előnyösen néhány száz ns ideig tart, amely a lézerimpulzus kezdete után mintegy 250 ns idővel kezdődik. Légköri nyomáson működő kemencék esetében a spektroszkópikus elemzésre szolgáló második időablak időtartama mintegy 500 ns nagyságú, és 1-5 /us idővel kezdődik a lézerimpulzus kezdete után. A mérési időablakok időtartamát a sugárfluxus és a hozzátartozó fotoneloszlás határozza meg, amelyek befolyásolják a detektált spektrumban a jel/zaj viszonyt. A legkezdvezőbb időtartama valamelyes mértékben változik az alkalmazott lézer paramétereitől függően. Tekintet nélkül arra, hogy a mérést vákuum alatt vagy légköri nyomáson végezzük, mindkét esetben az a meghatározó tényező az utánizzási időszak alatt végzett spektroszkópiás mérésre vonatkozóan, hogy az utánizzó plazma helyileg elérje a termodinamikus egyensúly feltételét. A találmány értlemében tehát precízen időzíteni kell a lézernyaláb kibocsátását, a spektroszkópiás elemzés beállítását és kapuzási periódusait mindkét időablakban, amelyek igen fontosak a spektrumadatok reprodukálhatósága szempontjából.
Amint azt már említettük, minden egyes lézerimpulzust két időben felbontott spektroszkópiás mérés követ, amelyet egy pár 24i és 242 spektrográffal végzünk el, amelyek mindegyikéhez fénytörő szerkezet van társítva, mint például egy Echelle ráccsal ellátott spektrográf, amelynek segítségével nagy diszperzió érhető el kis helyre kivetítve és a hozzájuk tartozó fotoelektromos 26 detektorok kapuzott csatornás lemezes erősítőkkel vannak ellátva. A 24χ és 242 spektrográfok elegendő felbontásúak és miniatürizált kivitelűek azért, hogy el lehessen helyezni azokat a 10 mérőfejben. A 26 detektorok hasonló módon a 10 mérőfejben vannak elhelyezve. Az elektromágneses zavarokkal szembeni árnyékolásra megfelelő gondot kell fordítani annak érdekében, hogy a 24i és 242 spektrográfokhoz társított elektronikák hibátlanok maradjanak a 14 lézer működtetéséhez szükséges nagyfeszültségű kapcsolás esetében is. Az elemi összetétel tömegszázalékban való kifejezéséhez a spektrumot kalibrálni kell ismert összetételű ömlesztett vagy szilárd fémminta felhasználásával. Mind a spektrumvonalak visszafordulásával képzett, mind az emissziós spektrum megfelel az összetétel elemzéséhez. A két időablakban nyert két spektrum • · · · · ·
- 22 nem csupán két egymástól független lehetőséget ad az elemzésre, de ezek egymásnak komplemensei és lehetővé teszik az egyik vagy másik spektrumban talált bizonytalanságok kiküszöbölését.
A 3a. és 3b. ábrák vázlatosan szemléltetik a 24i és 24£ spektrográfok felépítését, amelyek egyformák és ugyancsak a hozzájuk csatlakozó fotoelektromos 26 detektor is egyforma. Amint azt a 3a. ábra mutatja, bemenetet vízszintes 300 rés képezi. A 300 résen áthaladó fényt 302 síktükör tükrözi vissza és 304 gömbtükör 306 difrakciós rácsra irányítja. A 306 difrakciós rács a fényt 308 gömbtükör és 310 síktükör közvetítésével függőleges 312 résre irányítja. A függőleges 312 résen áthaladó fény 304 gömbtükörre, majd onnét 316 Echelle rácsra jut, amely nagymértékű diszperziót hoz létre, és innen egy 318 síktükör, 320 gömbtükör és 322 síktükör által képzett összehajtott optikán át szegmentált 324 tükörsorra kerül, amelyet a 3b. ábra mutat be részletesen. A 324 tükörsorról visszavert fény a fotoelektromos diódákból képzett 326 diódasorra jut, amelynek kimenő jeleit 328 detektorelektronika érzékeli.
Az első 300 rés és a szegmentált 324 tükörsor között optikai elemek által megvalósított optikai feldolgozás a szakember számára jól ismert. Itt csupán annyit jegyzünk meg, hogy a 3b. ábra vázlata értelmében a 300 résre beeső fény a szegmentált 324 tükürsornál függőleges irányban elválasztott több oszlopra válik szét, amelyek mindegyikét egy korlátozott és növekvő hullámhosszúságú folyamatos spektrum képezi, ahol a maximális hullámhossz például a k-adik rendű spektrum lényegében véve folyamatos hullámhosszban kifejezve és a következő k+l-edik magasabb spektrumrend minimális hullámhossza.
Amint azt a 3b. ábra mutatja, a szegmentált 324 tükörsor több szegmentált 330 tükröt tartalmaz, amelyek mindegyikének a 322 síktükör, a 320 gömbtükör, a 318 síktükör és 316 Echelle rács által képzett összehajtott optikából érkező fényt reflektáló 332 visszaverő felülete van. Minden egyes 330 tükör 330i és 3302 részeket tartalmaz, amelyek egymáshoz keskeny 330 szűkületen át kapcsolódnak és például rozsdamentes acélból, alumíniumból, műanyagból stb. vannak kialakítva, ami lehetővé teszi rugalmas deformációjukat és ezáltal a 330i és 3302 részek helyzetének viszonylagos megváltoztatását a tükör billentésére és rögzítésére szolgáló 334 csavarok segítségével. A billentő és rögzítő 334 csavarok lehetővé teszik a vonatkozó 332 visszaverő felület ferdeségi szögének szelektív állítását, aminek segítségével a beérkező fényből egy tetszőleges spektrumtartomány kiválasztható a 326 diódasorra való ráirányításhoz és a 328 detektorélektronikával való ezt követő elemzéshez .
A 330 tükör egymással szomszédos részei közötti 1^ távközt a találmány értelmében úgy választjuk meg, hogy a spektrumok kiválasztott tartománya a spektrális nagyságrend hullámhossz tengelye mentén beállítjuk a billentő és reteszelő 334 csavarokkal a kiválasztott hullámhossz tartományra. A kiválasztott spektrális nagyságrend kiválasztott hullámhossz tartománya a 335 tükör szegmensének 332 visszaverő felületének 12 szélességétől függ, amely úgyszintén választható. A 330 tükör egymással szomszédos szegmensei közötti távolság távtartókkal vagy más hagyományos eszközökkel állítható be és rögzíthető. A 332 visszaverő felületek szélessége a 330 tükör szélességének » ·
- 24 megválasztásával állítható be, vagy a 332 visszaverő felület részeinek megfelelő kezelésével, például egy nem reflektáló anyaggal való kezelésével állítható be, amellyel meghatározható a reflektálási szélesség. Ilymódona 24χ és 242 spektrográfok mindegyike 185-900 nm spektrumtartományát fedi le teljes egészében. Az egyetlen spektrográf rendszerrel és a hozzá társított kapuzott és erősített fotoelektromos diódasorral nyert széles tartományú spektrumkép lehetővé teszi egyidejűleg valamennyi elem koncentrációjának meghatározását egy percen belül, és ezzel egyidejűleg meghatározható a fémötvözet elemi összetétele.
A 24χ és 242 spektrográfokat alkalmazzuk a plazmacsóva által emittált sugárzás időben felbontott spektroszkópikus mérését a fent említett első és második időablakok alatt. Az időben felbontott spektroszkópikus mérések a találmány értelmében azon a felismerésen nyugszanak, hogy a pulzáló lézersugár által előállított plazmában egymással egyidejűleg jónéhány plazmatikus atomos és áramlási folyamat indul be, amelyek dinamikusak és az időben egymás után keletkeznek és szűnnek meg. A lézer által előállított plazma ezen jellegzetességeit szemlélteti a 2. ábra. A plazma fejlődésének és változásának felismerése alapján azt is felismertük, hogy a korábban használatos egyszerű időbeli integrálás félrevezető és hibás eredményeket szolgáltat, amely lerontja az emisszió (vagy abszorpció) valamely hullámhossznál vett intenzitása és az ezen hullámhosszra jellemző elemi összetevő koncentrációja közötti okozati és hatásviszonyt. Következésképpen a jelen találmány szerinti spektroszkópos mérés időben felbontott, ami azt je• · · · ······ • · · · · · ·· ·· ···· ···· ···
- 25 lenti, hogy rövid, akár 5 ns értékű időközönként hajtjuk végre az intenzitás adatok megfelelő kiértékelése érdekében. Ennek eléréséhez a spektrográfokban kapuzott csatornájú lemezek vannak elrendezve, amelyek a fent említett fotodiódákból megvalósított 326 diódasorhoz kapcsolódik.
Amint az nyilvánvaló a fenti leírásból, több intézkedést teszünk annak érdekében, hogy megfelelően hajthassuk végre a találmány szerinti spektroszkópiás mérést. Először is a 3. ábrának megfelelően a 316 Echelle rács és a 326 diódasor között egy összehajtott optika van elrendezve a 318 és 322 síktükör, valamint a 320 gömbtükör alakjában, amelyek a spektrumot többszörösen reflektálják és így a spektruom nagyobb távolságot tesz meg, és az emiatti további elválasztás következtében a 326 diódasoron növekszik a felbontás. A második intézkedés abban áll, hogy szegmentált 330 tükröt alkalmazunk a 324 tükörsorban, amelyek szelektíven állíthatók, és így csupán a bejövő spektrumnak csak a kívánt tartományai reflektálódnak a kiválasztott detektorelemre, vagyis pixelre a 326 diódasorban. A vezérelhetően szegmentált 330 tükrök, így tehát arra alkalmazhatók, hogy kizárják a spektrumnak azon tartományait, amelyekről tudjuk, hogy nem tartalmaznak érdeklődésre számottartó spektrumot, és így rendelkezésre álló detektáló elemek maximális mértékben kihasználhatók a kapuzott sorban, és így azokat csupán az érdeklődésre számottartó spektrumtartományok detektálására használjuk. Az összehajtott optika és az egyenként szabályozható szegmentált 324 tükörsor lehetővé teszi, hogy egyetlen kapuzott és erősített fotoelektromos 326 diódasor felhasználásával húsz vagy ennél több emissziós vonalat tar— · · · · • · · ♦ · · ♦· ·· ·«·· ···· *·
- 26 talmazó spektrumot lehessen nagy felbontással detektálni. A fotoelektromos 326 diódasor 1024 vagy ennél több érzékelőelemet tartalmazhat az ismertetett berendezés esetében.
Az időbeli felbontáson felül a plazmacsóva emissziójának spektroszkópikus mérése a találmány értelmében térbelileg is fel van bontva. A kidolgozás során a találmány értelmében arra a felismerésre jutottunk, hogy a hőmérséklet a gőzfázisú elemi szám sűrűsége és az ionizáció foka plazmacsóván belül minden egyes összetevő vonatkozásában szoros összefüggést mutat az olvadt fémfürdő felületéhez és a lézersugár tengelyéhez képesti helyzettel. Ez a térbeli függés ahhoz vezet, hogy vannak optikailag vastag és optikailag vékony tartományok, és az ilyen eltérő spektroszkópikus tulajdonságokkal rendelkező tartományokat el kell egymástól különíteni annak érdekében, hogy jól kezelhető adatokat nyerjünk.
A találmány szerinti berendezés 10 mérőfeje a plazma emisszióját térben felbontva csatolja az egyes 24^ és 242 spektrográfok belépő 300 résére. Ennek érdekében az összesen öt lencsét (egyet lézersugár irányítására, kettőt a távolságmérésre és egyet-egyet a fénynek a 24j_ és 242 spektrográfokra való irányításához) tartalmazó 16 optikai egység a 10 mérőfej 18 elülső végénél egy olyan lencsét tartalmaz, amely a plazma emisszióját térben felbontva bocsátja mindegyik 24χ és 242 spektrográf belépő résére. így például az atomi vonalak képe és vákuumkemencében előállított plazmacsóvából vett spektrum esetében a plazma legalkalmasabb tartománya l,5po,5 mm távolságban van az olvadt fémférüdő felszínétől és 2p0,5 mm távolságra a lézersugár tengelyétől, és a lézerimpulzus kezdetétől • ·· ·
- 27 számított 300 ns időtartam múlva. így a vákuumban végzett és a lézerimpulzus kezdetétől 350 ns idő múlva végzett spketroszkópikus mérés esetében a találmány szerint a 16 optikai egység lencséje úgy van kialakítva és elhelyezve, hogy az olvadt fémfürdő felületétől 1,5 mm távolságnyira és a lézersugár tengelyétől 2 mm távolságnyira levő tartományt fókuszálja.
Annak érdekében, hogy elérhető legyen megfelelő méretű fókuszfoltba fókuszált lézernyaláb az olvadt fémfürdő felületén, továbbá annak elérésére, hogy térben érvényesülő kellő felbontású mérést lehessen végrehajtani, ezért a 16 optikai egység vonatkozó 24χ vagy 242 spektrográfhoz társított lencséjének a távolságát és a 14 lézerből kibocsátott lézernyaláb fókuszálását a 14 lézer indítása előtt pontosan be kell állítani. Ennek érdekében a találmány szerinti berendezés 10 mérőfejében 22 távolságmérő van elrendezve. A 22 távolságmérő azáltal szabályozza a fémfürdő megcélzott részének felületét, hogy szabályozza 10 mérőfejen át a bemerített 18 elülső véghez továbbított inért gáz nyomását, legalábbis amikor a 10 mérőfej a fémfürdőbe van merítve. A 22 távolságmérő 30 lézerdiódából és fototranzisztor-párként kialakított 32 detektort tartalmazó autokollimációs szerkezettel van ellátva. A 22 távolságmérő azon az alapon érzékeli az olvadt fémfürdő felületének közeledését (vagy távolodását), hogy figyeli a lézerdióda által kibocsátott sugárnyaláb által létrehozott folt nagyságát a fototranzisztor-páron, azt követően, hogy a lézernyaláb visszatükröződött az olvadt fémfürdő felületéről. Amikor a fémfürdő felülete a nagyteljesítményű 14 lézertől előírt távolságnyira van, akkor a 22 távolságmérő automatikusan egy » · • ·» · 4 · • · · 4 · « ·· ·· ···· ···« ···
- 28 elektronikus parancsot bocsát ki, ami azt jelzi, hogy a nagyteljesítményű 14 lézer impulzusa indítható. Eközben a 22 távolságmérő egyfolytában szabályozza a 10 mérőfej bemerített végén át az inért gáz nyomását, annak érdekében, hogy beállítsa a fémfürdő távolságát a 14 lézerhez képest.
Megfelelő lézerdiódás 22 távolságmérő kialakításához a 30 lézeridóda jellemzőinek megválasztásához alapvető fontosságú, hogy az általa létrehozott világosság nagyobb legyen, mint az olvadt fémfürdő által létrehozott háttérvilágosság. Másrészt a 32 detektornak olyannak kell lennie, hogy csupán a 30 lézerdióda által kisugárzott jel hullámhosszára legyen érzékeny, ami azt jelenti, hogy a 30 lézerdiódából és a fémfürdőből érkező sugárzást keskeny sávú szűrés alá kell vetni. Miközben a 30 lézerdióda és a fémfürdő felülete, továbbá ezen felület és a 32 detektor közötti optikai úthossz növekszik, ezért a 30 lézerdióda által kibocsátott és a fémfürdő felületére fókuszált sugárnyaláb fókuszfoltja is növekszik, ami azt eredményezi, hogy a csökken a 32 detektor által a 30 lézerdióda hullámhosszán érzékelt intenzitás. Hasonlóképpen amikor a 30 lézerdióda és az olvadt fémfürdő felülete, valamint a felület és a 32 detektor közötti optikai úthossz rövidül, akkor az érzékelt intenzitás növekszik attól függően, ahogyan a 30 lézerdióda által kibocsátott lézersugár által képzett fókuszfolt nagysága csökken az olvadt fémfürdő felületén. Ilymódon tehát a hagyományos autókollimációs technika alkalmazásával lehetővé válik egy olyan jel előállítása a 32 detektor segítségével, ami jelzi a nagyteljesítményű 14 lézer fókuszáló lencséje és a fémfürdő felülete közötti távolságot.
• - . . . . ♦· ·· ··· ···· ···
- 29 A közeli infravörös hullmáhossz tartományban működő 30 lézerdióda által kibocsátott és a 32 detektor által érzékelt lézernyaláb kimutatását megkönnyíti, ha egy keskenysávú frekvenciával, például 500 Hz frekvenciával kódoljuk. Ennek érdekében a 30 lézerdiódára bocsátott áramot 500 Hz ütemben moduláljuk és ezáltal a 30 lézerdiőda által kibocsátott lézersugár amplitúdója is 500 Hz frekvenciával modulálódik. A 32 detektor egy 500 Hz dekódolására alkalmas szűrőt és egy - nem ábrázolt detektort tartalmaz a 30 lézerdióda által kisugárzott lézersugár 500 Hz frekvenciájú amplitudómodulációjának detektálására. A demodulált 500 Hz frekvenciájú jel amplitúdója alkalmazható ezután a kérdéses távolság meghatározására. Ilymódon tehát a találmány szerinti megoldás révén külön szelektíven mutatható ki a 30 lézerdiódából kiadott lézernyaláb a 32 detektor által befogott fémfürdő által kibocsátott sugárzáshoz képest.
Adott esetben egy másik - nem ábrázolt - távolságmérő is használható, amely egy csatolt üregű lézeres interferométer, ahol harmadik visszaverő felületként az olvadt fémfürdő felülete használható, és amennyiben ez lényeges, akkor különösen pontos távolságmérés valósítható meg. A csatolt üreges lézeres interferométer - amint az jól ismert - két tükröt, valamint a két tükör közötti tartományba fényt juttató fényforrást tartalmaz. Ezen lézer kimenetét a két tükör egyikén át kiszivárgó fény képezi, vagyis a lézerüregben elfogott fény elvész, aminek eredményeként a lézer nyeresége lecsökken. Minél több fényt fog be az üreg, annál nagyobb az erősítés vagy nyereség adódik a lézerüregen áthaladó fényhez. A szivárgó fénynek a lézerüregbe való visszatáplálása révén lehetségessé válik az ·«· • · · · · ·· ·< ···« ···'
- 30 erősítés növelése vagy csökkentése attól függően, hogy milyen a fázisa a lézerüregbe visszatáplált fénynek a lézerüregben recirkuláló fényhez képest. A csatolt üreges lézeres interferométernek a találmány szerinti megoldáshoz távolságmérőként való felhasználása esetében a szivárgó fényt az olvadt fémfürdő felületére irányítjuk és az innét reflektált fényt vezetjük vissza a lézerüregbe. A lézerüregbe belépő reflektált fény fázisától függően a lézer elsődleges üregében levő lézermező intenzitása változik és ez a jelenség használható fel annak kimutatására egy hullámhossz tartomány töredékén belül, hogy mekkora a távolság a csatolt üreges lézeres interferométer (nincs ábrázolva) és az olvadt fémfürdő felülete között.
Amennyiben csatolt üreges lézeres interferométert alkalmazunk, az ebből származó lézersugarat a 16 optikai egység fókuszáló lencséjén át kismértékben elcsúsztatva a 14 lézer optikai tengelyéhez képest irányítjuk lefelé. A fémfürdő helyzetének pontos helyzetét abban a pontban mutatjuk ki, amely megegyezik a lézer maximális nyereségmodulációjával, ami a megcélzott felületről visszafelé reflektált fénynek köszönhető. Ha egy autokollimációs típusú 22 távolságmérővel használjuk, akkor a két távolságmérőt komplementer módon használjuk. Tekintettel azonban arra, hogy a 14 lézer viszonylag nagyméretű foltot állít elő a fémfürdő felületén, és tekintettel arra, hogy az autokollimációs típusú 22 távmérő alkalmazása és viszonylag pontos távolságmérést tesz lehetővé, ezért ritka kivételektől eltekintve csupán ritka körülmények esetén szükséges az autokollimációs típusú 22 távolságmérőn felül még egy csatolt üreges lézeres interferométer alkalmazása.
A 24ι ®s 242 spektrográfok által detektált spektrogép kiértékelésére a találmány értelmében egy spektrumfeldolgozó eljárást alkalmazunk. A találmány szerinti feldolgozás arra a felismerésre alapul, hogy az ötvözetek, mint például az acélötvözetek különböző típusai 10-15 különböző elemet tartalmaznak változó koncentrációban. Ilyen nagyszámú elem azt vonja magával, hogy a kibocsátott spektrum viszonylag összetett, ami úgynevezett elemközti interferenciát okoz. Az elektromosan semleges állapotban levő elemre jellemző emissziós vonal spektrumgörbéje és intenzitása megváltozhat az ötvözetben jelenlevő egy másik elemhez tartozó emissziós vonal feltűnése miatt.
A spektroszkópiás elemzés hagyományos kivitelezése során a spektrográf képsíkjában egy rögzített helyen van elrendezve egy fotoérzékelő és egy ilyen interferencia meghamisítja a spektrumvonal intenzitásának mérését, és következésképpen az elem koncentrációjának a meghatározása is hibás lesz. A találmány szerinti eljárás során egy spektrumtartomány intenzitás eloszlását a kérdéses emissziós vonal közvetlen környezetében mérjük és meghatározzuk az interferencia nagyságát, és további feldolgozás előtt az elemi koncentrációkra vonatkozó kalibrációs módszer segítségével kivonjuk az adott vonal intenzitásából. A spektrális minta felismerési eljárás során azonosítjuk az egymással interferáló vonalak görbéinek közepét egy becslő és egy ellenőrző iteratív számítási rutin segítségével, amely általában véve legfeljebb 3-5 iterációs lépést foglal magában. Ezt az igen hatékony találmány szerinti feldolgozást az a megoldás teszi lehetővé, amely szerint kapuzott csatornás, leme zes erősítőket alkalmazunk a fotoérzékeny diódasorral együttesen. A továbbiakban a találmány szerinti spektrumminta felismerési, feldolgozási módszert ismertetjük részletesebben.
A 4. ábra szemlélteti a spektrális minta felismerésére szolgáló eljárást, amely azzal kezdődik, hogy kísérletileg felvesszük a diódasorra kimutatott spektrális profilokat és ezeket szétbontjuk különálló spektrumvonalakra annak érdekében, hogy meghatározzuk a profilban levő csúcsok helyét és nagyságát, amint azt a 4. ábra 400 lépése jelez. A 4. ábra ezt követő 410 lépése során egy spektrumot szintetizálunk annak alapján, hogy a fotoérzékeny diódasor kimenetéből hol és mekkora csúcsokat detektálunk. A spektrum szintetizálása úgy történik, hogy előírt függvényeket, például Gauss- vagy Lorentzféle függvényt, vagy ezek valamilyen hibridjét, például a két függvény konklúziója útján nyert hibridfüggvényt illesztünk a 410 lépés során minden egyes detektált csúcshoz. Az egyes csúcsokhoz illesztett függvények szélessége is előre meg van határozva. Az ezt követő 420 lépésben a szintetizált spektrumot azáltal tesszük teljessé, hogy a nyert függvényeket a megfelelő frekvenciatartományokba térképezzük, amelyben a különböző függvényeket átlapolás esetében összeadjuk. A 430. lépésben a szintetizált spektrumot a detektorsor kimenetén nyert eredeti spektrummal összehasonlítjuk és a kettő közötti különbségből hibajelet képezünk. Ezt a hibajelet megvizsgáljuk, illetve a következő 440 lépésben összevetjük egy előírt küszöbértékkel és meghatározzuk, hogy annál nagyobb-e vagy kisebb. Ha nagyobb, akkor a következő 440 lépésben a hibajelet felhasználva megváltoztatjuk az eredeti spektrum minden egyes csúcsához il lesztett függvényt és például minden egyes csúcsnál lecsökkent jük vagy megnöveljük a hozzá illesztett függvény amplitúdóját vagy szélességét. A feldolgozás során ezután visszatérünk a 410 lépéshez, aholis egy újabb szintetizált spektrumot állítunk elő az előzőleg nyert hibajelek alapján javított és módosított függvények felhasználásával. Ezután megismételjük a 420 lépést és egy újabb hibajelet nyerünk. A 430 lépést megismételve meghatározzuk, hogy az újabb hibajel a meghatározott határokon belül van-e. Ha nem, akkor a folyamat visszatér a 410 lépéshez és azt megismételjük, vagyis egy újabb szintetizált spektrumot készítünk, amivel újabb hibajelet állítunk elő. Ha ez a hibajel az előírt határokon belül van, és ez jelzi, hogy a feldolgozás az elfogadható határokon belülre konvergált, akkor a feldolgozást befejezzük és úgy értékeljük, hogy a szintetizált spektrum pontosan tükrözi a spektrográfikus érzékelést végző diódasor által detektált spektrummal és ezt mint kimenetet, kiadjuk a 440 lépésben.
A találmány szerinti eljárás foganatosításához még kalibrálni kell a fémfürdő spektrális elemzésére alkalmas találmány szerinti berendezést. Az egyes spektrográfok kalibrációs eljárása azzal kezdődik, hogy előírt hullámhosszúságú és tipikusan a kérdéses spektrumtartomány szélein levő fényt bocsátunk a spektrográfra és a szegmentált tükrök egyikének beállítását úgy szabályozzuk, hogy az előírt hosszúságú fény a diódasor kiválasztott pixeljéré essen rá. Egy másik meghatározott hosszúságú második fényforrást alkalmazva fényt bocsátunk a spektrográfra és egy másik szegmentált tükröt szabályozunk be olymódon, hogy a második hullámhosszúságú fényt a diódasor detektorelemeinek egy másik csoportjára tükrözze. Mivel a szegmentált tükrök egymáshoz viszonyított helyzete ismert és mivel a szegmentált spektrális tükrök által visszavert fény spektrumszélessége ismert, ezért ezen spektrális készülék durva kalibrációja megvalósítható. A szegmentált tükrök finom kalibrációja azáltal érhető el, hogy előállítjuk egy ismert összetételű fém spektrális spektrumát és az ismert összetételű fém kimutatott spektrumát összehasonlítjuk a detektorsorral detektált spektrummal.
Előnyös, ha a fémfürdő elemzésével együtt állandó kalibrációt végzünk. Ez az állandó kalibráció úgy történik, hogy a fémfürdőt spektroszkópikusan mérjük és meghatározzuk az egyes elemekre vonatkozó spetkroszkópiás adatokat. A lézerimpulzusok alkalmazásával végzett mérésekkel egyidejűleg fémmintákat veszünk és a minták lehűtése és megszilárdulása után ezeket a mintákat hagyományos módszerekkel atomos, emissziós spektroszkópiával és röntgensugaras fluoreszenciás mérésekkel elemezzük és az ebből nyert összetételeket viszonyítási alapként használjuk fel a lézerrel előállított plazma elemzéséhez.
A találmány szerinti berendezés 10 mérőfejének és a kapcsoló részeknek az áttekintő vázlatát mutatja az 5. ábra a vizsgálandó fémfürdővel együtt. Az 5. ábra továbbá mutatja, hogyan kapcsolódik a 10 mérőfej a 19 köldökzsinóron át egy 500 vezérlőpulthoz. Az 500 vezérlőpult 510 célszámítógépet, gyors 520 digitalizálót és tárolót, 530 indítóimpulzus generátort, 540 hűtővíz áramlásszabályozót, az inért betáplálását szabályozó 550 nyomás- és áramlásszabályozót, 560 távolságmérő elektronikát, 570 tápegységet, valamint a 14 lézer számára 580 * · · · · ·
- 35 tároló kondenzátortelepet tartalmaz. Mivel az 50 vezérlőpult egyes elemei önmagukban ismertek, ezek további ismertetése szükségtelen.
Az 5. ábra annyiban érdekes, mivel vázlatosan bemutatja a 10 mérőfejnek az 500 vezérlőpulttal történő szabályozását, valamint a vizsgálat tárgyát képező fémfürdőhöz képesti helyzetét. Ilyen elrendezésben a fenti ismertetéssel összhangban a 14 lézer percenként több mint egyszer indítható és az ebből nyert adatok az egyes lézerimpulzusok közötti egy percen belül dolgozhatók fel az elemi összetétel meghatározása érdekében.
Az 5. ábra bemutatja továbbá a 10 mérőfej és az 500 vezérlőpult szétválasztását. Az összes gerjesztés és mérés a 10 mérőfejben történik, míg a 10 mérőfej működésének figyelését és a spektroszkópikus adatok feldolgozása útján az elemi összetétel meghatározását az 500 vezérlőpult hajtja végre. Amint azt az 5. ábra mutatja, a két rész közötti kapcsolatot a hajlékony és hermetikusan zárt 19 köldökzsinór valósítja meg, amely magában foglalja az összes elektromos, pneumatikus hűtőközeg és gázvezetékeket. Ez a kialakítás lehetővé teszi a 10 mérőfejnek mind vákuumkemencékben, légköri nyomáson működő kemencékben való felhasználását. Ezen környezeti körülmények általában jól különböző működési módokat követelnek meg, azonban a találmány szerinti berendezés mindkét esetben alkalmazható. A találmány szerinti megoldás szembetűnő előnyös tulajdonsága abban van, hogy nincs szükség érintkezésre a vizsgálandó fémfürdő és a mérőelemek közötti érintkezésre. További előnye, hogy igen rövid időn, nevezetesen egy 1 /us rövidebb időn belül két spektrum is nyerhető. Az érzékelő elektronika idő• ♦ ·
- 36 zítése jól illeszkedik a teljes mérési folyamat számítógépes felügyeletéhez, valamint az adatok feldolgozásához. Az összetétel elemzéséhez egyetlen egy indítás is elegendő, azonban statisztikai értékeléshez egy percen belül több indítás is megvalósítható, valamint a módszer tág teret enged a további kiterjesztéseknek, továbbfejlesztéseknek és változtatásoknak, elsősorban a felhasználás területén, mivel az alkalmazott fizikai jelenségek és a felhasznált technológia jóval több információ szolgáltatására képes, mint amennyire a jelen leírás hivatkozik.
Ebből következően a találmány számos értelemben módosítható és változtatható a megadott kitanítás alapján. A leírás a szakember számára elegendő információt és ismeretet ad a részletesen ismertetett példától eltérő egyéb felhasználások és kiviteli alakok gyakorlati megvalósítására.
Claims (50)
- Szabadalmi igénypontok1. Eljárás fémfürdő spektroszkópiás elemzésére, azzal jellemezve, hogy az olvadt fémfürdőbe meríthető nyitott véggel kiképzett, házzal ellátott, a házban elrendezett és az olvadt fémfürdőnek a nyitott véggel szomszédos felületét előírt energiasűrűségű és fókuszfolt méretű lézersugárral besugárzó lézert és a lézer által előállított plazma emittált fényéből spektrális összetevőket detektáló spektroszkópikus detektort tartalmazó mérőfej házának nyitott végét az olvadt fémfürdőbe merítjük, az olvadt fémfürdőt a lézerből kibocsátott lézersugárral besugározva az olvadt fém összetételére jellemző plazmát állítunk elő és a besugárzást a ház nyitott végének az olvadt fémfürdőbe való bemerítése közben hajtjuk végre, továbbá a plazma által emittált sugárzás spektrális összetevőit a házban elrendezett spektroszkópikus detektorral érzékeljük és a kimutatott spektrális összetevőknek megfelelő jeleket állítunk elő.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olvadt fémfürdő besugárzását pulzáló lézersugárral végezzük és a detektálás során a pulzáló lézersugár csúcsteljesítményének elérését röviddel követő előírt első időablak alatt a plazma termikus egyensúlyának elérése előtt detektáljuk a plazma által emittált sugárzás spektrumvonalainak megfordulását.
- 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a detektálás során az utánizzó plazma termikus egyensúlya alatt előre meghatározott időablakban a plazma által emittált • · • · · · · · • ♦ · · · · ·· · · ···· ·«·· ···- 38 sugárzás spektrális összetevőit detektáljuk.
- 4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a detektálási lépés során a termikus egyensúlyban levő plazma utánizzási ideje alatti második előírt időablakban detektáljuk a plazma által emittált sugárzás spektrális összetevőit.
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a besugárzási lépés során az olvadt fémfürdőt lényegében háromszög hullámformájú lézerimpulzussal sugározzuk be, amely hullámalak felfutási ideje 50p20 ns, félszélességnél időtartama 50-100 ns, teljesítménysűrűsége nagyobb, mint 109 W/cm2, és a fókuszfolt mérete az olvadt fémfürdő felületén 1-4 mm2.
- 6. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első időablak időtartama 5-50 ns és a lézersugár csúcsteljesítményének elérése után 50-500 ns időtartammal később kezdődik.
- 7. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második időablak időtartama 20-500 ns és a besugárzási lépés kezdete után 0,25-5 ns időtartammal később kezdődik.
- 8. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első időablak időtartama 5-50 ns és a lézersugár csúcsteljesítményének elérése után 5-500 ns időtartammal később kezdődik.
- 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második időablak időtartama 20-500 ns és a besugárzási lépés megkezdése után 0,25-5 /us időtartammal később kezdődik.
- 10. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, az- • · · · · · ·· ·· ···· ·«·· ··· zal jellemezve, hogy a mérőfej házában az olvadt fémfürdő felülete és a lézer fókuszáló lencséje közötti távolságot mérő távolságmérőt helyezünk el, fókuszáló lencse és az olvadt fémfürdő felülete közötti térbe nyomott inért gázt vezetünk, a távolságmérővel mérjük az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolságot, és az említett térbe vezetett gáz nyomását az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti távolság függvényében olymódon változtatjuk, hogy az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolság meghatározott értékű legyen.
- 11. A lo. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a besugárzást akkor hajtjuk végre, mikor az olvadt fémfürdő felülete előírt távolságnyira van a fókuszáló lencsétől.
- 12. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérőfej házába az olvadt fémfürdő felülete és a lézer fókuszáló lencséje közötti távolság mérésére alkalmas távolságmérőt helyezünk el, a fókuszáló lencse és az olvadt fémfürdő felülete közötti térbe nyomás alatt inért gázt vezetünk, a távolságmérővel mérjük az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolságot, és az említett térbe bevezetett gáz nyomását az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti mért távolságtól függően úgy változtatjuk, hogy az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolság előírt értékű legyen.
- 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a besugárzást akkor végezzük, amikor az olvadt fémfürdő • · · · · · ·- 40 felülete előírt távköznyire van a fókuszáló lencsétől.
- 14. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a spektrális összetevők detektálását a plazmának az olvadt fémfürdő felületéhez képesti első távköznyire és a lézer optikai tengelyéhez képesti második előírt távköznyire levő tartományában mutatjuk ki.
- 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első előírt távolság l,5p0,5 mm és a második előírt távköz 2]d0,5 mm.
- 16. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a detektálási lépésben detektált spektrális összetevők alapján kimutatjuk a kimutatott spektrális összetevők által képviselt csúcsokat a spektrumban, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztünk, az illesztés alapján szintetizált összetett spektrumot képzünk, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képviselt spektrummal összehasonlítjuk és a közöttük levő különbség alapján hibajelet képezünk, és megvizsgáljuk, hogy a hibajel az előírt határok között van-e, és ha igen, akkor az olvadt fémfürdő elemeire jellemző spektrumként kiadjuk a szintetizált összetett spektrumot és ha nem, akkor az illesztett függvényeket módosítjuk minden egyes csúcs esetében és az illesztést, összehasonlítást és a vizsgálatot magában foglaló lépéseket iteratív módon ismételjük mindaddig, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 17. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, * * ·**«·· • · · · · · ·« ·· ···· ·«·· ···- 41 hogy a detektálási lépésben detektált spektrális összetevők alapján kimutatjuk a kimutatott spektrális összetevők által képviselt csúcsokat a spektrumban, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztünk, az illesztés alapján szintetizált összetett spektrumot képzünk, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képviselt spektrummal összehasonlítjuk és a közöttük levő különbség alapján hibajelet képezünk, és megvizsgáljuk, hogy a hibajel az előírt határok között van-e, és ha igen, akkor az olvadt fémfürdő elemeire jellemző spektrumként kiadjuk a szintetizált összetett spektrumot és ha nem, akkor az illesztett függvényeket módosítjuk minden egyes csúcs esetében és az illesztést, összehasonlítást és a vizsgálatot magában foglaló lépéseket iteratív módon ismételjük mindaddig, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 18. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a detektálási lépésben detektált spektrális összetevők alapján kimutatjuk a kimutatott spektrális összetevők által képviselt csúcsokat a spektrumban, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztünk, az illesztés alapján szintetizált összetett spektrumot képzünk, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képviselt spektrummal összehasonlítjuk és a közöttük levő különbség alapján hibajelet képezünk, és «·«· • · • 94 4 4 V • · · · · · ·· ·· ···· 4··4 »··-42megvizsgáljuk, hogy a hibajel az előírt határok között van-e, és ha igen, akkor az olvadt fémfürdő elemeire jellemző spektrumként kiadjuk a szintetizált összetett spektrumot és ha nem, akkor az illesztett függvényeket módosítjuk minden egyes csúcs esetében és az illesztést, összehasonlítást és a vizsgálatot magában foglaló lépéseket iteratív módon ismételjük mindaddig, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 19. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémfürdő felületét pulzáló lézersugárral sugározzuk be és a lézerimpulzus hullámalakját, időtartamát, fókuszfoltjának méretét és energiasűrűségét úgy állítjuk be, hogy az olvadt fémfürdőnek a plazmába való elgőzölése lényegében véve egybeessen az olvadt fémfürdőben a lézersugár által létrehozott termikus diffúziós fronttal.
- 20. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémfürdő felületét pulzáló lézersugárral sugározzuk be és a lézerimpulzus hullámalakját, időtartamát, fókuszfoltjának méretét és energiasűrűségét úgy állítjuk be, hogy az olvadt fémfürdőnek a plazmába való elgőzölése lényegében véve egybeessen az olvadt fémfürdőben a lézersugár által létrehozott termikus diffúziós fronttal.
- 21. Berendezés olvadt fémfürdő spektroszkópikus elemzéséhez, azzal jellemezve, hogy az olvadt fémfürdőbe meríthető nyitott elülső véggel (18) ellátott házat tartalmazó mérőfeje (10), a házban elrendezett és az olvadt fémfürdőnek a ház nyitott elülső végével (18) szomszédos felületét besugározva a plazma összetételére jellemző összetételű plazmát előállító ···<* ·♦ ·4 94 4 9 9 • · · • ·«·· ···« ·«·- 43 lézere (14), és a házban elrendezett, valamint a plazmához optikailag csatolt és a plazma által emittált sugárzás spektrális összetevőit detektáló és a detektált spektrális összetevőknek megfelelő jeleket előállító spektrográfja (24j és 243) van.
- 22. A 21. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lézer (14) pulzáló lézersugarat előállító Q-kapcsolt lézer és hogy a plazma által a lézerimpulzus csúcsteljesítményének elérését röviddel követő és a plazma termikus egyensúlyának elérését megelőző első előírt időablak alatt emittált sugárzás spektrumvonalainak megfordulását érzékelő első spektrográfot (242 illetve 242) tartalmaz.
- 23. A 21. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a plazma által annak utánizzási periódusában és termikus egyensúlyának időtartama alatt emittált sugárzás spektrális összetevőit detektáló spektrográfot (24χ illetve 243) tartalmaz .
- 24. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az utánizzó és termikus egyensúlyban levő plazma által meghatározott második időtartam alatt emittált sugárzás spektrális összetevőit detektáló második spektrográfja (242 illetve 24j) van, és az első és második spektrográf (24j illetve 242) a lézer (14) által generált mindegyik lézerimpulzus után detektálja az első és második időablakban a spektrális összetevőket.
- 25. A 21. vagy 23. igénypont szerinti berendezés, azzal9999 • 9 • · · · » · ·* ·*·· ···· «··- 44 jellemezve, hogy fókuszáló lencsével társított Q-kapcsolt lézert (14) tartalmaz, amelyek egymással kombinálva az olvadt fémfürdő felületén lényegében háromszög hullámalakú lézernyalábot állítanak elő, és amely hullámalak felfutási ideje 50p20 ns, időtartama félszélességnél 50-100 ns, teljesítménysűrűsége nagyobb, mint 109 W/cm2 és az olvadt fémfürdő felszínén vett fókuszfolt mérete 1-4 mm2.
- 26. A 22. vagy 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy fókuszáló lencsével kombinált Q-kapcsolt lézert (14) tartalmaz, amely az olvadt fémfürdő felületére pulzáló lézernyalábot bocsát és a lézerimpulzusok hullámalakja lényegében véve háromszög alakú és felfutási ideje 50]d20 ns, időtartama félszélességnél 50-100 ns, teljesítménysűrűsége nagyobb, mint 109 W/cm2 és az olvadt fémfürdő felületén a fókuszfolt nagysága 1-3 mm2.
- 27. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első időablak időtartama 5-50 ns és a lézernyaláb csúcsteljesítményének elérését követő 50-500 ns időkéséssel kezdődik.
- 28. A 23. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második időablak időtartama 20-500 ns és a besugárzási lépés megkezdése után 0,25-5 yus időkéséssel kezdődik.
- 29. A 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első időablak időtartama 5-50 ns és a lézernyaláb csúcsteljesítményének elérését követő 50-500 ns időkéséssel kezdődik.
- 30. A 29. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második időablak időtartama 20-500 ns és a besugárzási lépés megkezdése után 0,25-5 yus időkéséssel kezdődik.
- 31. A 21. vagy 23. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lézerhez (14) társított fókuszáló lencse és az olvadt fémfürdő felülete közötti térbe inért gázt juttató szerkezettel, az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolságot detektáló távolságmérője (22), valamint az említett térbe vezetett gáz nyomását az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti detektált távolság alapján szabályozó egysége van, amely az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti távolságot előírt értékre szabályozza.
- 32. A 31. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lézert (14) az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti és a távolságmérő (22) által detektált távolságnak előre meghatározott értékkel való egybeesése esetén indítóegysége van.
- 33. A 30. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lézerhez (14) társított fókuszáló lencse és az olvadt fémfürdő felülete közötti térbe inért gázt juttató szerkezettel, az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti távolságot detektáló távolságmérője (22), valamint az említett térbe vezetett gáz nyomását az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti detektált távolság alapján szabályozó egysége van, amely az olvadt fémfürdő és a fókuszáló lencse közötti távolságot előírt értékre szabályozza.
- 34. A 33. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lézert (14) az olvadt fémfürdő felülete és a fókuszáló lencse közötti és a távolságmérő (22) által detektált távolságnak előre meghatározott értékkel való egybeesése esetén indítóegysége van.
- 35. A 33. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a spektrográfhoz (24χ, 243) társított és a plazmában az olvadt fémfürdőhöz képest előírt távköznyire és a lézer (14) optikai tengelyéhez képesti második távköznyire levő tartományában keletkezett fényt a spektrográfra fókuszáló lencsével van társítva.
- 36. A 35. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előírt első távolság l,5po,5 mm és az előírt második távolság 2,0p0,5 mm.
- 37. A 21. vagy 23. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a spektrográf (24χ, 242) által előállított jelet a következő lépésekben feldolgozó egységet tartalmaz, amelynek a spektroszkópos érzékelő által detektált spektrális összetevők alapján a spektrum csúcsait kimutató egysége, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztő egysége, az illesztett függvényekből összetett szintetizált spektrumot képző egysége, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képzett spektrummal összehasonlító és a köztük levő különbségből hibajelet képező egysége és a hibajelet előírt korlátokkal összehasonlító és a hibajelnek az előírt határokon belül való maradása esetén a szintetizált összetett spektrumot az olvadt fémfürdő összetevő elemeire jellemző emissziós vonalakat bemutató kimenőjelként • ·- 47 kibocsátó, ellenkező esetben az egyes csúcsokhoz illesztett függvényt módosító és az illesztést, összehasonlítást és a határokkal való összehasonlítást felváltva mindaddig folytató egysége van, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 38. A 22. vagy 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a spektrográf (24^, 243) által előállított jelet a következő lépésekben feldolgozó egységet tartalmaz, amelynek a spektroszkópos érzékelő által detektált spektrális összetevők alapján a spektrum csúcsait kimutató egysége, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztő egysége, az illesztett függvényekből összetett szintetizált spektrumot képző egysége, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képzett spektrummal összehasonlító és a köztük levő különbségből hibajelet képező egysége és a hibajelet előírt korlátokkal összehasonlító és a hibajelnek az előírt határokon belül való maradása esetén a szintetizált összetett spektrumot az olvadt fémfürdő összetevő elemeire jellemző emissziós vonalakat bemutató kimenőjelként kibocsátó, ellenkező esetben az egyes csúcsokhoz illesztett függvényt módosító és az illesztést, összehasonlítást és a határokkal való összehasonlítást felváltva mindaddig folytató egysége van, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 39. A 30. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a spektrográf (24χ, 243) által előállított * · · · · · · jelet a következő lépésekben feldolgozó egységet tartalmaz, amelynek a spektroszkópos érzékelő által detektált spektrális összetevők alapján a spektrum csúcsait kimutató egysége, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztő egysége, az illesztett függvényekből összetett szintetizált spektrumot képző egysége, a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képzett spektrummal összehasonlító és a köztük levő különbségből hibajelet képező egysége és a hibajelet előírt korlátokkal összehasonlító és a hibajelnek az előírt határokon belül való maradása esetén a szintetizált összetett spektrumot az olvadt fémfürdő összetevő elemeire jellemző emissziós vonalakat bemutató kimenőjelként kibocsátó, ellenkező esetben az egyes csúcsokhoz illesztett függvényt módosító és az illesztést, összehasonlítást és a határokkal való összehasonlítást felváltva mindaddig folytató egysége van, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 40. A 33. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a spektrográf (24j, 242) által előállított jelet a következő lépésekben feldolgozó egységet tartalmaz, amelynek a spektroszkópos érzékelő által detektált spektrális összetevők alapján a spektrum csúcsait kimutató egysége, minden egyes detektált csúcshoz előírt függvényt illesztő egysége, az illesztett függvényekből összetett szintetizált spektrumot képző egysége,- 49 ··*· · ».• ·· · • · · · · • · · · · · · ·· a szintetizált összetett spektrumot a detektált spektrális összetevők által képzett spektrummal összehasonlító és a köztük levő különbségből hibajelet képező egysége és a hibajelet előírt korlátokkal összehasonlító és a hibajelnek az előírt határokon belül való maradása esetén a szintetizált összetett spektrumot az olvadt fémfürdő összetevő elemeire jellemző emissziós vonalakat bemutató kimenőjelként kibocsátó, ellenkező esetben az egyes csúcsokhoz illesztett függvényt módosító és az illesztést, összehasonlítást és a határokkal való összehasonlítást felváltva mindaddig folytató egysége van, amíg a hibajel az előírt határokon belül nem lesz.
- 41. A 21. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy Q-kapcsolt lézeréhez (14) a megadott hullámformájú, időtartamú, megadott fókuszfolt méretű és energiasűrűségű lézerimpulzust az olvadt fémfürdő felületére fókuszáló lencse van társítva és az olvadt fémfürdőnek a plazmába való elpárolgása lényegében véve egybeesik az olvadt fémfürdőben a lézernyaláb által létrehozott termikus diffúziós fronttal.
- 42. A 40. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy Q-kapcsolt lézeréhez (14) a megadott hullámformájú, időtartamú, megadott fókuszfolt méretű és energiasűrűségű lézerimpulzust az olvadt fémfürdő felületére fókuszáló lencse van társítva és az olvadt fémfürdőnek a plazmába való elpárolgása lényegében véve egybeesik az olvadt fémfürdőben a lézernyaláb által létrehozott termikus diffúziós fronttal.
- 43. A 21. vagy 23. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a plazma által emittált sugárzást több ··<!♦ • · • · ···»·· • · · · · · ·* ·· ·♦·· ···· ···- 50 spektrális összetevőre szétválasztó egysége, fényérzékeny pixel elemeket tartalmazó és a sugárzást szétválasztó egységre optikailag kapcsolódó és a meghatározott spektrális összetevők jelenlétét kimutató kapuzott sora, továbbá több szegmentált tükröt tartalmazó és az említett térbelileg elválasztott és kiválasztott spektrális összetevőket kiválasztott pixel elemekre szelektíven reflektáló szelektáló egysége van.
- 44. A 22. vagy 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a plazma által emittált sugárzást több spektrális összetevőre szétválasztó egysége, fényérzékeny pixel elemeket tartalmazó és a sugárzást szétválasztó egységre optikailag kapcsolódó és a meghatározott spektrális összetevők jelenlétét kimutató kapuzott sora, továbbá több szegmentált tükröt tartalmazó és az említett térbelileg elválasztott és kiválasztott spektrális összetevőket kiválasztott pixel elemekre szelektíven reflektáló szelektáló egysége van.
- 45. A 30. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a plazma által emittált sugárzást több spektrális összetevőre szétválasztó egysége, fényérzékeny pixel elemeket tartalmazó és a sugárzást szétválasztó egységre optikailag kapcsolódó és a meghatározott spektrális összetevők jelenlétét kimutató kapuzott sora, továbbá több szegmentált tükröt tartalmazó és az említett térbelileg elválasztott és kiválasztott spektrális összetevőket kiválasztott pixel elemekre szelektíven reflektáló szelektáló egysége van.Μ««- 51 »
- 46. A 40. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, * hogy a plazma által emittált sugárzást több spektrális összetevőre szétválasztó egysége, fényérzékeny pixel elemeket tartalmazó és a sugárzást szétválasztó egységre optikailag kapcsolódó és a meghatározott spektrális összetevők jelenlétét kimutató kapuzott sora, továbbá több szegmentált tükröt tartalmazó és az említett térbelileg elválasztott és kiválasztott spektrális összetevőket kiválasztott pixel elemekre szelektíven reflektáló szelektáló egysége van.
- 47. A 43. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sugárzást szeparáló egység és a kiválasztó egység között elrendezett és a szeparáló egység által szétválasztott spektrális összetevőket többszörösen visszatükröző és a spektrális összetevők által megtett útvonalat és a térbeli szeparációt növelő több tükröt tartalmazó összehajtott optikát tartalmaz .
- 48. A 44. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sugárzást szeparáló egység és a kiválasztó egység között elrendezett és a szeparáló egység által szétválasztott spektrális összetevőket többszörösen visszatükröző és a spektrális összetevők által megtett útvonalat és a térbeli szeparációt növelő több tükröt tartalmazó összehajtott optikát tartalmaz .
- 49. A 45. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sugárzást szeparáló egység és a kiválasztó egység között elrendezett és a szeparáló egység által szétválasztott spektrális összetevőket többszörösen visszatükröző és a spekt- ·· rális összetevők által megtett útvonalat és a térbeli szeparációt növelő több tükröt tartalmazó összehajtott optikát tartalmaz .
- 50. A 46. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a sugárzást szeparáló egység és a kiválasztó egység között elrendezett és a szeparáló egység által szétválasztott spektrális összetevőket többszörösen visszatükröző és a spektrális összetevők által megtett útvonalat és a térbeli szeparációt növelő több tükröt tartalmazó összehajtott optikát tartalmaz .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07341748 US4986658B1 (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Transient spectroscopic method and apparatus for in-process analysis of molten metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU903754D0 HU903754D0 (en) | 1992-02-28 |
| HUT61842A true HUT61842A (en) | 1993-03-01 |
Family
ID=23338867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU903754A HUT61842A (en) | 1989-04-21 | 1990-04-20 | Method and equipment for spectroscopic analysing metal bath in the course of processing |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4986658B1 (hu) |
| EP (1) | EP0469083B1 (hu) |
| JP (1) | JPH04507136A (hu) |
| KR (1) | KR960012784B1 (hu) |
| AT (1) | ATE170627T1 (hu) |
| AU (1) | AU637795B2 (hu) |
| BR (1) | BR9007307A (hu) |
| CA (1) | CA2051125C (hu) |
| CZ (1) | CZ285316B6 (hu) |
| DE (1) | DE69032620T2 (hu) |
| ES (1) | ES2121752T3 (hu) |
| FI (1) | FI914935A0 (hu) |
| HU (1) | HUT61842A (hu) |
| PL (1) | PL164530B1 (hu) |
| WO (1) | WO1990013008A1 (hu) |
| ZA (1) | ZA902481B (hu) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993007453A1 (en) * | 1991-10-03 | 1993-04-15 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Mobile inductively coupled plasma system |
| NO177875C (no) * | 1993-07-26 | 1995-12-06 | Elkem As | Fremgangsmåte for direkte kjemisk analyse av smeltet metall |
| DE4443407C2 (de) * | 1993-12-08 | 1999-07-22 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen chemischen Analyse einer Substanz, insbesondere zur Analyse einer Metallschmelze |
| DE4415381A1 (de) * | 1994-05-02 | 1995-11-09 | Nis Ingenieurgesellschaft Mbh | Lasergestütztes Verfahren zur Bestimmung von Edelmetallkonzentrationen in Metallen |
| US5526110A (en) * | 1994-07-08 | 1996-06-11 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | In situ calibration of inductively coupled plasma-atomic emission and mass spectroscopy |
| US5585919A (en) * | 1994-10-19 | 1996-12-17 | International Business Machines Corporation | Error minimization apparatus and method for real-time spectral deconvolution of chemical mixtures |
| US5586049A (en) * | 1994-10-19 | 1996-12-17 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for generating profiles of constituents of chemical mixtures |
| US5567625A (en) * | 1994-10-19 | 1996-10-22 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for real-time spectral deconvolution of chemical mixtures |
| US5751416A (en) * | 1996-08-29 | 1998-05-12 | Mississippi State University | Analytical method using laser-induced breakdown spectroscopy |
| US6061641A (en) * | 1996-10-25 | 2000-05-09 | Hahn; David W. | Method for improving instrument response |
| US5781289A (en) * | 1996-11-05 | 1998-07-14 | Sabsabi; Mohamad | Method and apparatus for rapid in situ analysis of preselected components of homogeneous solid compositions, especially pharmaceutical compositions |
| ES2121702B1 (es) * | 1997-02-17 | 1999-06-16 | Univ Malaga | Sensor para monitorizacion on-line y remota de procesos automatizados de soldadura con laser. |
| DE19753348A1 (de) * | 1997-12-03 | 1999-06-10 | Spectro Analytical Instr Gmbh | Vorrichtung zur Erfassung und Quantifizierung von Element-Konzentrationsverteilungen in Feststoffen |
| WO1999045368A1 (en) * | 1998-03-03 | 1999-09-10 | Baker Hughes Incorporated | Improved laser spectral analyzer with sample location detector |
| US6008896A (en) * | 1998-07-01 | 1999-12-28 | National Research Council Of Canada | Method and apparatus for spectroscopic analysis of heterogeneous materials |
| US5946089A (en) * | 1998-07-13 | 1999-08-31 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Plasma spectrometer with shutter assembly |
| AUPP573098A0 (en) * | 1998-09-04 | 1998-10-01 | Generation Technology Research Pty Ltd | Apparatus and method for analyzing material |
| US6313917B1 (en) | 1999-07-02 | 2001-11-06 | Ncr Corporation | Produce data collector and produce recognition system |
| AT409553B (de) * | 2000-09-28 | 2002-09-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Vorrichtung zur chemischen analyse von materialproben sowie metallurgisches gefäss hierfür |
| US6741345B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-05-25 | National Research Council Of Canada | Method and apparatus for in-process liquid analysis by laser induced plasma spectroscopy |
| DE10155384B4 (de) * | 2001-11-10 | 2014-12-31 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Online Qualitätskontrolle von Stranggieß-Produkten mittels Laseranalyse |
| US6784429B2 (en) | 2002-04-19 | 2004-08-31 | Energy Research Company | Apparatus and method for in situ, real time measurements of properties of liquids |
| US6909505B2 (en) | 2002-06-24 | 2005-06-21 | National Research Council Of Canada | Method and apparatus for molten material analysis by laser induced breakdown spectroscopy |
| US20060006648A1 (en) * | 2003-03-06 | 2006-01-12 | Grimmett Harold M | Tubular goods with threaded integral joint connections |
| US20070228729A1 (en) * | 2003-03-06 | 2007-10-04 | Grimmett Harold M | Tubular goods with threaded integral joint connections |
| US7113277B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-09-26 | Lockheed Martin Corporation | System and method of aerosolized agent capture and detection |
| US7169239B2 (en) * | 2003-05-16 | 2007-01-30 | Lone Star Steel Company, L.P. | Solid expandable tubular members formed from very low carbon steel and method |
| BE1015940A3 (fr) * | 2004-02-13 | 2005-12-06 | Heraeus Electro Nite Int | Procede d'analyse par spectrometrie d'emission optique d'une substance en fusion. |
| CA2539844C (en) | 2003-12-17 | 2012-01-31 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Method for analysis of a fused material device and dipping sensor |
| DE10359447B4 (de) * | 2003-12-17 | 2006-03-30 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Eintauchsensor |
| AT413244B (de) * | 2004-03-30 | 2005-12-15 | Innsitec Laser Technologies Gm | Verfahren zur ermittlung und korrektur bzw. regelung des verlaufs eines laserlichtstrahls in einem hohlkörper |
| JP2006266792A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Jfe Steel Kk | 溶融金属の発光分光分析装置 |
| US7530265B2 (en) * | 2005-09-26 | 2009-05-12 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for elemental analysis of a fluid downhole |
| DE102006047765B3 (de) * | 2006-10-06 | 2007-12-20 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Eintauchlanze für die Analyse von Schmelzen und Flüssigkeiten |
| US7394537B1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-01 | Oxford Instruments Analytical Oy | Practical laser induced breakdown spectroscopy unit |
| US8355126B2 (en) * | 2007-02-23 | 2013-01-15 | Thermo Scientific Portable Analytical Instruments Inc. | Hand-held, self-contained optical emission spectroscopy (OES) analyzer |
| JP5111914B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2013-01-09 | Ｎｕエコ・エンジニアリング株式会社 | 粒子密度測定プローブ及び粒子密度測定装置 |
| JP2009210421A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Sony Corp | テラヘルツ分光装置 |
| KR101107095B1 (ko) * | 2010-07-30 | 2012-01-30 | 한국수력원자력 주식회사 | 고온 용융염 중의 우라늄농도 실시간 측정장치 |
| DE102011014090B4 (de) * | 2011-03-16 | 2013-04-18 | Georgsmarienhütte Gmbh | Verfahren zur Ermittlung eines Betriebs- und/oder Werkstoffparameters in einem Elektrolichtbogenofen |
| US8664589B2 (en) * | 2011-12-29 | 2014-03-04 | Electro Scientific Industries, Inc | Spectroscopy data display systems and methods |
| JP6095901B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2017-03-15 | 株式会社Ihi | 物質特定装置および物質特定方法 |
| BE1020753A3 (fr) * | 2012-06-14 | 2014-04-01 | Centre Rech Metallurgique | Dispositif de focalisation d'un faisceau laser par camera. |
| US20140268134A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser sampling methods for reducing thermal effects |
| CN104297218B (zh) * | 2013-07-15 | 2016-09-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 远距离冶金液态金属成分的原位、在线检测装置及方法 |
| WO2015193850A1 (en) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | National Research Council Of Canada | Method for laser-induced breakdown spectroscopy and calibration |
| US10300551B2 (en) * | 2016-11-14 | 2019-05-28 | Matthew Fagan | Metal analyzing plasma CNC cutting machine and associated methods |
| RU2664485C1 (ru) * | 2017-07-05 | 2018-08-17 | Александр Николаевич Забродин | Способ спектрального анализа химического состава расплавленных металлов и устройство для его осуществления |
| EP3441214B1 (en) * | 2017-08-09 | 2022-09-28 | CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH | Apparatus for additively manufacturing of three-dimensional objects |
| WO2019164552A2 (en) * | 2017-09-14 | 2019-08-29 | Brown University | Spatially resolved standoff trace chemical sensing using backwards transient absorption spectroscopy |
| US10753878B2 (en) * | 2017-09-20 | 2020-08-25 | Worcester Polytechnic Institute | Molten metal inclusion testing |
| DE102018222792B4 (de) * | 2018-12-21 | 2021-12-02 | Thyssenkrupp Ag | Laserinduzierte Emissionsspektrometrie zur schnellen Gefügeuntersuchung |
| CA3224593A1 (en) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | Andre Moreau | Refractory lance assembly and refractory lance tube |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2079561A5 (hu) * | 1970-02-05 | 1971-11-12 | Siderurgie Fse Inst Rech | |
| DD127021B1 (de) * | 1976-04-29 | 1979-12-27 | Joachim Mohr | Vorrichtung fuer spektrochemische untersuchungen, insbesondere fuer die laser-mikrospektralanalyse |
| US4182574A (en) * | 1976-05-27 | 1980-01-08 | Jenoptik Jena G.M.B.H. | Arrangement for carrying out laser spectral analysis |
| JPS56114746A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-09 | Kawasaki Steel Corp | Direct analyzing method for molten metal with pulse laser light |
| JPS6042644A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-06 | Kawasaki Steel Corp | 精錬容器内溶湯の成分連続分析法 |
| GB8403976D0 (en) * | 1984-02-15 | 1984-03-21 | British Steel Corp | Analysis of materials |
| JPS6186636A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-02 | Kawasaki Steel Corp | 鋼のレ−ザ発光分光分析方法 |
| DE3481643D1 (de) * | 1984-12-12 | 1990-04-19 | Kawasaki Steel Co | Verfahren zur kontinuierlichen untersuchung eines verfluessigten materials. |
| JPS61181947A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 溶融金属のレ−ザ直接発光分光分析装置 |
| JPS62188919A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-08-18 | Okayama Univ | レ−ザ多段励起直接発光分析方法及び装置 |
-
1989
- 1989-04-21 US US07341748 patent/US4986658B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-30 ZA ZA902481A patent/ZA902481B/xx unknown
- 1990-04-20 CA CA002051125A patent/CA2051125C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-20 DE DE69032620T patent/DE69032620T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-20 AT AT90907995T patent/ATE170627T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-04-20 WO PCT/US1990/002078 patent/WO1990013008A1/en active IP Right Grant
- 1990-04-20 JP JP2506818A patent/JPH04507136A/ja active Pending
- 1990-04-20 HU HU903754A patent/HUT61842A/hu unknown
- 1990-04-20 BR BR909007307A patent/BR9007307A/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-04-20 KR KR1019910701393A patent/KR960012784B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-04-20 PL PL90284866A patent/PL164530B1/pl unknown
- 1990-04-20 CZ CS901981A patent/CZ285316B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-04-20 AU AU55322/90A patent/AU637795B2/en not_active Ceased
- 1990-04-20 EP EP90907995A patent/EP0469083B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-20 ES ES90907995T patent/ES2121752T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-18 FI FI914935A patent/FI914935A0/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU903754D0 (en) | 1992-02-28 |
| CA2051125C (en) | 1999-11-30 |
| EP0469083A4 (en) | 1992-06-03 |
| DE69032620T2 (de) | 1999-04-15 |
| ZA902481B (en) | 1991-01-30 |
| BR9007307A (pt) | 1992-03-24 |
| EP0469083B1 (en) | 1998-09-02 |
| PL164530B1 (pl) | 1994-08-31 |
| FI914935A0 (fi) | 1991-10-18 |
| ATE170627T1 (de) | 1998-09-15 |
| CZ285316B6 (cs) | 1999-07-14 |
| KR920701799A (ko) | 1992-08-12 |
| AU5532290A (en) | 1990-11-16 |
| DE69032620D1 (de) | 1998-10-08 |
| US4986658B1 (en) | 1996-06-25 |
| US4986658A (en) | 1991-01-22 |
| KR960012784B1 (ko) | 1996-09-24 |
| CS198190A3 (en) | 1992-01-15 |
| AU637795B2 (en) | 1993-06-10 |
| CA2051125A1 (en) | 1990-10-22 |
| EP0469083A1 (en) | 1992-02-05 |
| WO1990013008A1 (en) | 1990-11-01 |
| ES2121752T3 (es) | 1998-12-16 |
| JPH04507136A (ja) | 1992-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HUT61842A (en) | Method and equipment for spectroscopic analysing metal bath in the course of processing | |
| Castle et al. | Variables influencing the precision of laser-induced breakdown spectroscopy measurements | |
| US9874475B2 (en) | Automated multiple location sampling analysis system | |
| US5075552A (en) | Apparatus and method for transient thermal infrared emission spectrometry | |
| RU2584375C2 (ru) | Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле | |
| EP3215828B1 (en) | Compact apparatus for laser induced breakdown spectroscopy and method therefor | |
| Dzierże et al. | What can we learn about laser-induced plasmas from Thomson scattering experiments | |
| Olesik et al. | Observation of atom and ion clouds produced from single droplets of sample in inductively coupled plasmas by optical emission and laser-induced fluorescence imaging | |
| Khalil | Chemical etching method assisted double-pulse LIBS for the analysis of silicon crystals | |
| Lee et al. | Thermally enhanced field emission from a laser‐illuminated tungsten tip: temperature rise of tip | |
| Sayer et al. | Determination and validation of water droplet size distributions probed by cavity enhanced Raman scattering | |
| Afgan et al. | Understanding the laser-induced aerosol ablation of sub-micron liquid particles via size-resolved spectral and image analyses | |
| Tanner et al. | In torch laser ablation sampling for inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| US20230358684A1 (en) | Kinematics path method for laser-induced breakdown spectroscopy | |
| Luna et al. | Analysis of time-resolved laser plasma ablation using an imaging spectra technique | |
| Larjo et al. | Thermometry of gas layers in thermal plasma CVD by pulsed-laser Rayleigh scattering | |
| Hanif et al. | Spectroscopic Studies of Indium Plasma Produced by Fundamental (1,064 nm) and Second (532 nm) Harmonics of an Nd: YAG Laser | |
| Beuting et al. | Backscatter absorption spectroscopy for process monitoring in powder bed fusion | |
| KR100299451B1 (ko) | 레이저플라즈마를이용한합금강성분측정장치및방법 | |
| JP2002526767A (ja) | 物質中に存在する化学元素の同位体選択的測定方法及び測定システム | |
| Zhao et al. | High-energy laser plasma diagnostic system | |
| Gorbatenko et al. | Signal formation in laser-enhanced atomic ionization spectrometry with laser sampling into the flame | |
| Kandel | An experimental study of H Balmer Lines in pulsed laser plasma | |
| Abel et al. | Measurements of edge density profiles on TdeV using the injection of laser-ablated lithium atoms | |
| Lim et al. | Femto-second ultrashort laser wakefield electron bunch-duration measurements: A prism-based dispersion visible-to-IR spectrometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFD9 | Temporary protection cancelled due to non-payment of fee |