Как отпустить закалку металла


что это такое, как отпустить сталь в домашних условиях

Суть отпуска стали и его виды: физика процесса, температурные диапазоны и особенности применения. Низкий, высокий и средний отпуск. Отпускная хрупкость, и как ее избежать. Самостоятельный отпуск стали в домашних условиях.

Отпуск стали является заключительной стадией термообработки и используется для снижения избыточной твердости, уменьшения хрупкости и устранения внутренних напряжений металла. Чаще всего его применяют к углеродистым сталям, подвергнутым закалке на мартенсит, т. е. нагретым немного выше 727 ºC и охлажденным с высокой скоростью в водной среде. Обычно стальные изделия отпускают при температурах, которые в несколько раз ниже температуры закалки, сохраняя при этом мартенситовую структуру, обеспечивающую твердость металла. Такой термообработке в основном подвергают режущий инструмент и другие изделия из инструментальных сталей. Однако, существуют виды отпуска с нагревом, близким к закалочному (на троостит и на перлит), после которых металл приобретает требуемую упругость и у него повышается ударная вязкость. Легирующие добавки замедляют процесс формирования необходимой структуры, поэтому детали из легированных сталей отпускаются при более высоких температурах. Традиционная технология отпуска — это нагревание изделия до нормативного значения с охлаждением его на открытом воздухе, хотя некоторые виды стальных изделий отпускают в масляных или расплавных средах. Отпускать можно как все изделие, так и его часть. Например, у ножей подвергают отпуску только обушок и рукоятку, сохраняя при этом полную закалку лезвия.

Что такое отпуск стали


Отпуском металла называют один из видов термической обработки, при которой сохраняется его фазовое состояние, но при этом корректируется ряд закалочных характеристик. В первую очередь при отпуске резко уменьшается напряжение внутренней структуры, которое возникает в результате деформаций кристаллической решетки при закалке. Кроме того, снижается жесткость и хрупкость, что является следствием насыщения игольчатых элементов мартенсита ферритом и образования перлитовых зерен (см. рис. ниже). Такая структура сохраняет свойства закаленного металла, но вместе с тем становится более пластичной и вязкой. У легированных сталей все эти процессы протекают с некоторыми отличиями, которые связаны с тем, что легирующие элементы в определенных условиях становятся центрами кристаллизации и таким образом изменяют физико-химические характеристики металла.



Стальные изделия отпускают путем их нагрева до заданного значения с последующим медленным охлаждением на открытом воздухе или в специальной среде. От температуры разогрева напрямую зависит фазовое состояние и структура металла, образующиеся после отпускания, а следовательно, и его физические характеристики. В целом соблюдается правило: чем выше температура, тем ниже хрупкость и твердость и выше гибкость и вязкость. В зависимости от используемых температурных диапазонов выделяют три основных вида отпуска стали: низкий, средний и высокий, пределами нагревания которых являются, соответственно, 300 ºC, 450 ºC и 650 ºC. Первый вид характеризуется самой высокой твердостью, а последний — самой большой ударной вязкостью. Температуры нагрева при отпуске сталей напрямую зависят от их химического состава, т. к. легирующие добавки оказывают значительное влияние на процесс формирования структурных элементов. Обычно это связано с замедлением распада мартенсита, что требует повышения температурных режимов. Кроме того, при отпуске высоколегированных сталей могут присутствовать такие явления, как увеличение жесткости, связанное с образованием троостита, и возникновение отпускной хрупкости.

Низкий отпуск


Низкой отпуск производится в температурном диапазоне 120÷300 ºC. Выбор конкретного температурного режима зависит от марки металла и требуемого результата. Чаще всего таким способом снижают внутренние напряжения и несколько повышают вязкость инструментальных сталей, которым требуется повышенная твердость и стойкость к износу. При 120÷150 ºC изменения твердости не происходит, а только снижаются остаточные напряжения. Для ее уменьшения изделие необходимо нагреть как минимум до 200 ºC и выдерживать в этих условиях не менее одного часа. В интервале от 200 ºC до 300 ºC начинается формирование мартенсита отпуска и происходит уменьшение твердости с одновременным увеличением вязкости стали. В некоторых случаях в этом температурном диапазоне наблюдается значительное снижение вязкости, которое называют отпускной хрупкостью. Последствия этого явления устраняются дополнительной термообработкой. Кроме инструментальных, низкий отпуск с нагреванием до 250 ºC применяется и для конструкционных сталей, поверхность которых была подвергнута термохимической обработке.

Средний отпуск

Средний отпуск предназначен для термообработки стальных изделий, которые должны сочетать в себе повышенную прочность и упругость с заданными параметрами вязкости. Как правило, таким способом отпускают рессорные и пружинные стали, работающие в режиме переменных динамических нагрузок. Температурный диапазон в этом случае составляет от 300 ºC до 450 ºC, а твердость снижается до 45÷50 HRC против 60÷63 при низкотемпературном отпуске. После такой термообработки сталь приобретает трооститную структуру. Выдержка при нагреве при среднем отпуске может составлять до нескольких часов, а охлаждение проводится естественным путем на спокойном воздухе.

Высокий отпуск


Высокий отпуск проводится в температурном диапазоне, приближенном к критической точке: от 450 ºC до 650 ºC. После такой термообработки сталь становится пластичной, у нее повышается относительное удлинение и сужение, а также ударная вязкость. Это связано с тем, что металл приобретает структуру сорбита отпуска и у него на 95 % снижаются внутренние напряжения. Таким способом отпускают изделия, работающие в условиях ударных нагрузок: валы, оси, шатуны, детали прессов и кузнечных молотов. Если же сталь отпускать при 690 ºC, то в ее структуре будет превалировать зернистый перлит, а сама она будет иметь максимальную пластичность и минимальную прочность. У некоторых ванадиевых, хромовых и вольфрамовых сталей при отпускании с нагреванием до 560 ºC может происходить образование троостита, что ведет к повышению твердости (т. н. вторичная твердость).

Отпускная хрупкость


Практически для всех сталей действует стандартная зависимость: чем выше температура нагрева при отпуске, тем больше пластичность и вязкость отпущенного изделия. Однако у некоторых марок при повышении температуры наблюдается снижение этих физических характеристик и увеличение жесткости и хрупкости. Это явление называется отпускной хрупкостью и имеет место при термообработке как углеродистых, так и легированных сталей. Она проявляется в двух температурных диапазонах: 250÷400 ºC и 500÷550 ºC и, соответственно, носит название отпускной хрупкости I и II рода (см. рис. ниже). Первая характерна для углеродистых сталей, и избавиться от нее можно, снова нагрев деталь немного выше 400 ºC. Повторно она, как правило, не проявляется, но при этом у металла наблюдается некоторое снижение твердости. Отпускная хрупкость II рода может возникать у легированных сталей, которые после нагрева до указанного интервала подвергаются медленному охлаждению. Для нейтрализации этой проблемы обычно повышают скорость охлаждения, при этом повторный нагрев изделия может снова вызвать возникновение такой хрупкости. Еще один способ, позволяющий избавиться от этого явления, — введение в состав сталей небольших количеств молибдена или вольфрама. Для отпуска крупногабаритных деталей он предпочтительнее, т. к. большая скорость охлаждения может вызвать их деформацию и возникновение чрезмерных внутренних напряжений.

Как отпустить сталь самостоятельно


Для того чтобы отпустить сталь в домашних условиях с целью снятия внутреннего напряжения, ее марку знать необязательно — достаточно нагрева до температуры не выше 200 ºC и выдержки в этих условиях не менее часа. Если же планируется отпустить стальное изделие для снижения твердости и повышения вязкости, то для определения температурных режимов отпуска знание марки стали необходимо. На самом деле это не такая сложная задача, как может показаться. В учебниках по термообработке и на интернет-сайтах достаточно таблиц с перечнями изделий и марками стали, из которых они изготавливаются, а часто даже и с температурными режимами их закалки и отпуска (см. таблицу выше). Для нагрева своей детали можно использовать практически любой источник тепла: от духовки кухонной плиты до газовой горелки или самодельного горна. Важным моментом является температура разогрева. В принципе, ее можно определить по цветовым таблицам побежалости, появляющейся на горячем металле, которые также легко найти в интернете. Это старинный проверенный метод, известный еще с древних времен, но он требует некоторого опыта, т. к. его главные недостатки — это субъективность восприятия цвета и его зависимость от внешнего освещения. Для новичка лучшим решением будет использование терморегулятора плиты или обычного мультиметра с термопарой.

Приходилось ли кому-нибудь использовать мультиметр с термопарой для замера температуры отпуска? Насколько точен этот прибор и как соответствуют его показания цвету побежалости? Если кто-нибудь имеет такой опыт, напишите, пожалуйста, ваше мнение в комментариях.

Объяснение различных сред для закалки металла

14 февраля 2017

Закалка металла - один из критических этапов термообработки металлической детали, поскольку именно во время этого процесса фиксируется повышенная твердость.

Идея относительно проста: нагреть металл, а затем быстро охладить его, чтобы он стал более твердым. Но с точки зрения химии этот процесс является сложным, и существует множество компромиссов, поскольку металлурги должны решить, какая закалочная среда и метод будут обеспечивать заданные качества.

Степень резкости

Степень закалки относится к тому, насколько быстро тепло может отводиться от детали. Различные закалочные среды имеют разную степень жесткости.

Каустики - самые сильные тушители, за ними следуют масла, затем соли и, наконец, газы.

Состав металлических деталей и требуемая твердость определяют, какую закалочную среду использовать. Как правило, детали с низкой закалкой, изготовленные из углеродистой и низколегированной стали, требуют более жесткой закалки для достижения заданной твердости.Высоколегированные стали, которые намного более закаливаемы, лучше всего закаливают в менее жестких средах.

Каустика

Наиболее жесткие закалки выполняются водой, рассолом и едким натром. Хотя эти закалочные средства могут отводить тепло от деталей быстрее, чем другие закалочные среды, быстрее не всегда лучше.

Закалка в каустике так быстро рассеивает тепло, что металлические детали подвергаются риску растрескивания и деформации из-за резких колебаний температуры между поверхностью детали и ее сердечником.Кроме того, рабочие должны принимать особые меры предосторожности при использовании едких материалов, поскольку они опасны при вдыхании или контакте с кожей и глазами.

Масла

Закалка металла в масле - самый популярный метод, потому что он относительно жесткий, но с меньшим риском растрескивания и деформации. Кроме того, широкий диапазон деталей хорошо закаливается в масле, поскольку химический состав и температура закалочного масла можно регулировать для достижения желаемых конечных результатов.

Например, если металлург определяет, что конечные свойства детали требуют более быстрой закалки для достижения, используются «быстрые» масла.Эти масла созданы для продления времени, в течение которого имеет место максимальная скорость охлаждения. Закалка в быстром масле лучше всего подходит для низкоуглеродистой стали и низколегированных деталей. Как видно из названия метода, эти гашения не занимают много времени.

И наоборот, иногда необходимо замедлить охлаждение. Горячие масла, которые хранятся при более высоких температурах, охлаждают металлические поверхности, но не так быстро, чтобы внутренняя температура детали и температура поверхности сильно различались. Высоколегированные детали сложной конструкции хорошо закаливаются в горячем масле, так как этот метод снижает риск деформации и растрескивания, связанных с различиями в температуре поверхности и сердечника.Закалка в горячем масле - более медленный процесс по сравнению с закалкой в ​​быстром масле.

Поскольку масло легко воспламеняется, рабочие должны знать температуру воспламенения используемого масла, а также вес груза и площадь поверхности продуктов в рабочей нагрузке, чтобы избежать возгорания во время закалки.

Расплавленная соль

Закалка металлических деталей в расплаве соли (также называемых соляными ваннами) дополнительно снижает риск деформации или растрескивания деталей, поскольку они более горячие, чем горячее масло. Это означает, что охлаждение более контролируемое и равномерное по сравнению с более холодным, быстрым и более жестким охлаждением.

Чем горячее закалка, тем менее жесткая закалка. Чем менее жесткая закалка, тем меньше риск деформации.

Различные смеси солей имеют разные точки плавления и рабочие диапазоны, что обеспечивает дополнительную универсальность в качестве варианта закалки. Поскольку соли негорючие, они не представляют опасности возгорания.

С другой стороны, некоторые солевые смеси имеют высокие температуры плавления и рабочие диапазоны и могут использоваться для нагрева деталей.

Соляные ванны - это долговечный раствор для термообработки и закалки, если за ними правильно ухаживать.Это включает в себя обеспечение регулярного удаления оксидов из высокотемпературных солей и удаление высокотемпературных солей, которые загрязняют закалочные соли на линиях перехода от соли к соли.

Газ

Закалка металла с помощью газа в вакуумных печах стала более популярной для деталей, требующих высокой твердости и специальной обработки со значительно сниженным риском деформации.

При газовой закалке детали перед продувкой газом запаивают в вакуумной камере. Скорость охлаждения детали можно точно контролировать, регулируя давление и скорость подачи газа.Кроме того, из-за того, что в вакуумных камерах происходит закалка газом, детали получаются значительно чище по сравнению с другими закалочными средами.

Азот является наиболее популярным устройством для гашения газа из-за его относительно низкой атомной массы, широкой доступности и низкой стоимости. Гелий и аргон также используются при газовой закалке. Определенные качества готовой продукции определяют, какие газовые тушители следует использовать.

Высоколегированные инструментальные стали и турбины реактивных двигателей являются обычными примерами деталей, часто закаленных в газе.

Усердие в термообработке

Поскольку процесс закалки и термообработки так важен для производства прочных и долговечных металлических деталей, при выборе поставщика термообработки стоит проявлять осторожность.

Опыт и оборудование в области термообработки, имеющиеся в Paulo, гарантируют, что ваши детали будут соответствовать спецификациям и оставаться прочными и полезными в течение длительного времени. Сообщите нам, чем мы можем помочь с вашей следующей работой по термообработке, и просмотрите приведенное ниже руководство, чтобы узнать больше о роли закалки при термообработке.

Процесс важен. Скачать: Роль закалки в термообработке

.

Закалка, закалка, отпуск в Metlab of Wyndmoor PA.

(нажмите на миниатюру, чтобы увеличить)

Закалка металла / Закалка металла / Закалка металла

Три больших комплекта подшипников извлекаются из печи Metlab диаметром 180 дюймов и высокой науглероживанием 156 дюймов после температуры закалки (1550 ° F) для последующей закалки в горячее масло с перемешиванием. Детали были науглерожены до глубины корпуса более 0,200 дюймов ECD. Вес приспособления и компонентов составляет около 40 000 фунтов.

Закалка металлов | Закалка металлов | Закалка металлов | Удобства

Закалка металла

Использование этой обработки приведет к улучшению механических свойств, а также к повышению уровня твердости, в результате чего станет более жестким и долговечным. Сплавы нагреваются выше критической температуры превращения материала, затем охлаждают достаточно быстро, чтобы мягкий исходный материал превратился в гораздо более твердую и прочную структуру.Сплавы можно охлаждать на воздухе или охлаждать закалкой в ​​масле, воде или другой жидкости, в зависимости от количества легирующих элементов в материале. Затвердевшие материалы обычно подвергаются отпуску или снятию напряжений для улучшения их размерной стабильности и ударной вязкости.

Стальные детали часто требуют термической обработки для получения улучшенных механических свойств, таких как увеличение твердости или прочности. Процесс закалки состоит из нагрева компонентов выше критической (нормализационной) температуры, выдержки при этой температуре в течение одного часа на дюйм толщины, охлаждения со скоростью, достаточно быстрой, чтобы позволить материалу трансформироваться в гораздо более твердую и прочную структуру, а затем отпуск. .Сталь по существу представляет собой сплав железа и углерода; другие стальные сплавы содержат другие металлические элементы в растворе. Нагревание материала выше критической температуры приводит к переходу углерода и других элементов в твердый раствор. Закалка «замораживает» микроструктуру, вызывая напряжения. Затем детали подвергаются отпуску для преобразования микроструктуры, достижения необходимой твердости и устранения напряжений.


Закалка металла

Материал нагревается до подходящей температуры, а затем закаливается в воде или масле для затвердевания до полной твердости в зависимости от типа стали.

Материал нагревают до температуры, подходящей для затвердевания, затем быстро охлаждают, погружая горячую часть в воду, масло или другую подходящую жидкость для преобразования материала в полностью затвердевшую структуру. Закаленные детали обычно должны быть выдержаны, отпущены или сняты напряжения для достижения надлежащей ударной вязкости, окончательной твердости и стабильности размеров.

Сплавы могут охлаждаться на воздухе или охлаждаться закалкой в ​​масле, воде или другой жидкости, в зависимости от количества легирующих элементов в материале и конечных механических свойств, которые должны быть достигнуты.Закаленные материалы подвергаются отпуску для повышения их размерной стабильности и прочности.


Закалка металла

Отпуск выполняется для достижения требуемого сочетания твердости, прочности и вязкости или для уменьшения хрупкости полностью закаленных сталей. Стали никогда не используются в закаленном состоянии. Комбинация закалки и отпуска важна для изготовления прочных деталей.

Эта обработка следует за закалкой или охлаждением на воздухе.Отпуск обычно считается эффективным для снятия напряжений, вызванных закалкой, в дополнение к снижению твердости до определенного диапазона или соблюдению определенных требований к механическим свойствам.

Отпуск - это процесс повторного нагрева стали при относительно низкой температуре, приводящий к выделению и сфероидизации карбидов, присутствующих в микроструктуре. Температура и время отпуска обычно контролируются для получения конечных свойств, требуемых от стали.В результате получается компонент с соответствующим сочетанием твердости, прочности и вязкости для предполагаемого применения. Закалка также эффективна для снятия напряжений, вызванных закалкой.


Удобства

Открытая или закрытая печь - закалка, отжиг, нормализация, обработка раствором и т. Д. До 2200 ° F

  • Шахтная печь - диаметр 144 дюйма, высота 96 дюймов
  • Шахтная печь - диаметр 180 дюймов, высота 156 дюймов
  • Шахтная печь (2) - диаметр 54 дюйма, высота 180 дюймов
  • Колокольные печи (4) - диаметр 72 дюйма на высоту 84 дюйма
  • Интегральные закалочные печи в масле - 24 "x 36" x 24 "в высоту, 18" x 24 "x 18" в высоту
  • Печь с вращающимся подом и закалка под прессом - Детали диаметром до 16 дюймов
  • Вакуумная печь - 24 "О.D. x глубина 24 дюйма

наверх

.

процесс охлаждения при формовании металла

В процессе охлаждения или закалки формовочный инструмент остается закрытым в течение определенного времени, пока деталь не остынет с приблизительно 900 ° C до ниже 400 ° C. Охлаждение позволяет стальному материалу затвердеть, так что готовая деталь из листового металла имеет конечную прочность до 1500 МПа. При использовании обычных методов формовки невозможно достичь аналогичной прочности.

При закалке горячий металлический лист закаливается за счет контакта с охлаждаемыми формовочными инструментами.Это стало возможным благодаря холодной воде, которая течет через охлаждающие каналы, встроенные в инструменты. Поскольку инструменты более холодные, чем сформированный металлический лист, лист охлаждается, и в результате свойства материала меняются. Перед охлаждением лист под воздействием высоких температур размягчается, что облегчает его формование: это известно как аустенитная структура стального материала.

При закалке необходимо учитывать тепловой поток и фазовое превращение. Формование и закалка горячих деталей после аустенизации приводит к мартенситной микроструктуре.

Для достижения желаемой прочности необходимо достичь скорости охлаждения более 27 К / с во время штамповки, но особенно непосредственно после штамповки и в закрытом инструменте. Для превращения структуры из аустенита в мартенсит требуется достаточно высокая скорость охлаждения; после этого преобразования материал закаляется и отпускается.

Наиболее важным фактором, влияющим на скорость охлаждения, является прямой контакт между охлаждаемой поверхностью инструмента и листовым металлом горячей штамповки.Поскольку воздушный зазор между листом и инструментом действует как изолятор, формовочные инструменты должны быть сконструированы таким образом, чтобы в закрытом состоянии они контактировали по всему формованному листу.

Еще одним фактором, влияющим на процесс закалки, является материал инструмента. Новые разработки позволили получить инструментальные стали, которые обладают особенно высокой теплопроводностью и поэтому особенно хорошо подходят для процесса закалки. В целом, однако, необходимо идти на компромисс в отношении износостойкости.

Таким образом, процесс охлаждения или закалки является частью процесса упрочнения под давлением. Процесс закалки гарантирует, что деталь из листового металла приобретет желаемую прочность; деталь закалена.

Дополнительная информация по закалочной штамповке в AutoForm:

Tailored Tempering

Программное обеспечение для эффективного моделирования процессов горячей штамповки и закалки

.

Закалка, эффективность счета и коррекция закалки | База знаний по поддержке приложений | Лабораторные продукты и услуги

наверх

Введение


Тушение происходит, когда энергия, излучаемая радиоизотопом, не полностью улавливается фотоумножителем счетного прибора. Снижение сигнала может происходить на различных этапах процесса передачи энергии:


Тушение

Например:

  1. Физическое гашение происходит, когда радиоизотоп физически отделяется от раствора, в котором растворен сцинтиллятор.Другой пример - это когда присутствует барьер, например, активность на твердых опорах. Правильная гомогенизация раствора предотвратит физическую закалку.
  2. Химическое гашение происходит, когда энергия бета-частицы поглощается соединениями, которые не будут (или со слишком низкой эффективностью) повторно излучать энергию во время передачи молекулам растворителя. Энергия бета-частицы не достигает сцинтиллятора, и, следовательно, свет не достигает детектора.
  3. Погашение цвета происходит, когда излучаемый свет поглощается цветом в образце.Передача энергии может происходить правильно, но когда свет излучается сцинтиллятором, он поглощается цветом в образце. Как следствие, сигнал, обнаруживаемый фотоэлектронным умножителем, не будет отражать общее количество действительно испускаемого света.

Top

Эффективность подсчета


Чтобы определить абсолютную активность образца, выраженную в DPM (количество распадов в минуту), необходимо сначала измерить уровень закалки образцов.Для определения эффективности подсчета меры могут использоваться различные методы. Эффективность счета выражает уровень гашения в образце и представляет собой соотношение между количеством событий, подсчитанных прибором (выраженных в CPM: количество импульсов в минуту или CPS: количество импульсов в секунду), и реальным количеством событий дезинтеграции.

Увеличение тушения снизит эффективность счета: меньшее количество фотонов попадет в детектор, а количество отсчетов будет меньше для количества радиоактивных событий.


Эффективность счета

Эффект гашения можно минимизировать путем оптимизации подготовки образца и выбора правильных настроек прибора (т. Е. Выбора правильных окон энергии и оптимизации окон счета).

Top

Методы коррекции гашения


Внутренние стандарты

Ручной метод, использующий добавление определенного количества известных DPM (дезинтеграций в минуту) из внутреннего стандарта к неизвестному образцу для определения эффективности подсчета.

  1. Измеряется активность образца -> CPM (s)
  2. Известна активность внутреннего стандарта -> DPM (st) и эквивалентна: CPM (st) / Counting Efficiency (1)
  3. Затем к образцу добавляется внутренний стандарт, и снова измеряется активность -> CPM (s + st)

Мы знаем, что CPM (s + st) = CPM (s) + CPM (st) (2 )

Когда мы складываем (1) и (2) вместе, получаем:
CPM (s + st) = CPM (s) + [DPM (st) x Эффективность подсчета]

Отсюда мы получаем эффективность подсчета и DPM (s):


CPM в DPM

Вы также можете выбрать разделите образец на два флакона, добавьте внутренний стандарт в один из двух флаконов и добавьте нерадиоактивный раствор с объемом, эквивалентным раствору внутреннего стандарта, в другой флакон.Это даст вам наиболее точный результат при использовании этого метода.

Этот метод очень точный, но трудоемкий.

Использование кривых гашения

Стандартная кривая гашения - это серия стандартов, в которых абсолютная радиоактивность (DPM) на флакон постоянна, а количество гашения увеличивается от флакона к флакону. Когда строится кривая закалки, значение DPM в каждом стандарте известно. Подсчитывается каждый стандарт и измеряется CPM. Эффективность счета рассчитывается с использованием следующего соотношения:


Эффективность счета в процентах

В то же время измеряется параметр индикации гашения (QIP) для каждого стандарта.Корреляция выполняется с использованием QIP на одной оси (X) и% эффективности на другой оси (Y). Кривая соответствует стандартным точкам. Примеры кривых гашения показаны ниже для трития и 14 C:


Кривые гашения

Когда подсчитываются неизвестные, измеряются CPM и QIP образца. Используя QIP, эффективность подсчета определяется по кривой гашения, а DPM образца рассчитывается путем применения соответствующей эффективности к CPM образца. Кривые


CPM и QIP

Quench используют взаимосвязь между эффективностью счета и QIP для перевода измеренного CPM в DPM.Две наиболее важные методики определения QIP используют либо спектр образца, либо спектр внешнего стандарта.

QIP может быть получен из спектра пробы или из спектра внешнего стандарта:

SIS (Спектральный индекс пробы)

Этот параметр гашения выводится из конечной точки спектра пробы. Бета-спектр представляет собой распределение вероятностей бета-частиц с определенной энергией. Из этого распределения мы можем вычислить среднюю кинетическую энергию всех бета-частиц.При увеличении гашения средняя кинетическая энергия всех бета-частиц уменьшается, а бета-спектр сдвигается влево:


SIS

Этот метод не адаптирован для двойного счета и требует хорошей статистики счета. Поэтому не рекомендуется для образцов с низкой активностью.

tSIE (специальный индекс преобразованного внешнего стандартного спектра)

tSIE (также называемый SQP (E) на счетчиках Wallac) выводится из внешнего стандартного спектра. Счетчики флаконов включают встроенный гамма-источник 133 Ba или 152 Eu, внешний по отношению к образцу.Гамма-излучение внешнего источника вызывает выброс орбитального электрона из атомов в его окружении. Выброшенный электрон, называемый комптоновским электроном , очень похож на бета-частицы и вызывает те же эффекты сцинтилляции.


tSIE

Оттуда программное обеспечение прибора использует технику RST (обратное спектральное преобразование) для получения преобразованного спектра внешнего источника:


tSIE преобразование

Программное обеспечение теоретически выбирает две точки, первая при 20% отсчетов, а второй - при 10% отсчетов.Между этими точками проводится линия, пересечение которой с осью X определяет значение tSIE. Этот процесс также выполняется, когда прогон SNC выполняется на приборе (в идеале на регулярной основе), и он сбрасывает значение tSIE непогашенного образца на 1000.

При увеличении гашения спектр комптоновских электронов будет изменен; как следствие, значение tSIE уменьшается.

Кривые закалки для 3 H и 14 C обычно предварительно устанавливаются в библиотеке прибора.Однако пользователи могут решить построить новые кривые закалки, подготовив собственные закаленные наборы или используя коммерческие наборы. Эти наборы следует выбирать на основе выбора коктейля, используемого для подсчета:

  • Закаленные наборы на основе толуола следует использовать для построения кривых закалки, которые будут использоваться при подсчете образцов, смешанных с классическими сцинтилляционными коктейлями
  • Ultima Gold ™ Закаленные наборы на основе должны использоваться для построения кривых закалки, на которые будут ссылаться при подсчете образцов, смешанных с более безопасными сцинтилляционными коктейлями.

Закалочные наборы обычно содержат 10 ампул с известной активностью с увеличивающимся количеством гасящего агента.При подсчете создается кривая, показывающая взаимосвязь между tSIE и эффективностью подсчета (см. Рисунок ниже):


Внешний стандарт

При подсчете неизвестного образца определяется значение tSIE (1). При этом измеряется CPM неизвестного образца (2). Программное обеспечение просматривает кривую закалки, сохраненную в программном обеспечении, и определяет соответствующую эффективность подсчета (3). Зная CPM неизвестного образца и эффективность подсчета, вы можете рассчитать значение DPM или абсолютную активность образца (4).


Эффективность tSIE
Direct DPM

Direct DPM использует собственный метод определения эффективности подсчета и DPM для каждого образца. Эта автоматическая функция позволяет даже подсчитывать и рассчитывать DPM различных нуклидов в одной кассете без изменения программы, если не используется поправка на период полураспада. Программа Direct DPM устанавливается на заводе; все, что нужно указать оператору, - это время подсчета (и нуклид, если необходимо применить поправку на период полураспада).

С помощью Direct DPM можно подсчитать любое количество образцов в одной или нескольких кассетах. Direct DPM лучше всего использовать для активности образца, превышающей 1000 CPM. Метод прямого DPM чрезвычайно прост в использовании, не требует настроек окна, корректирует химическое и цветовое гашение и очень полезен для нуклидов с коротким периодом полураспада, когда стандарты гашения недоступны в продаже.

Обратите внимание, что Direct DPM не может использоваться для образцов с двойной меткой или для наложенных спектров (распад с вторичными событиями, как в случае 125 I, происходящий с нечистыми бета- / гамма-нуклидами).Direct DPM основан на подсчете образцов и требует хорошей статистики подсчета для получения точных результатов, образцы должны давать более 1000 CPM. Следовательно, этот метод нельзя использовать для приложений низкого уровня.


Прямой DPM

Верх

.

Смотрите также