Применение спектрометров в геологии: особенности и преимущества

Спектрометр — это оптический прибор, необходимый для исследования спектров электромагнитного излучения, возникающего при переходе между энергетическими слоями на атомном и молекулярном уровне. При помощи накопления, обработки и анализа спектра замеряют основные параметры: длину, частоту и интенсивность волн.

В геологии спектрометр применяют для элементного анализа геологических образцов:

• определение состава конкретных веществ;
• сравнение элементов структуры.

Производители аналитического оборудования предлагают комплексные устройства, адаптированные под выполнение конкретных задач. Сюда входят не только измерительные приборы, но и дополнительное программное обеспечение, измерительные методики, наборы материалов для сверки и расходники.

Особенности исследования

Спектрометрия — процедура, высчитывающая длину и интенсивность волн электромагнитного излучения:

• гамма-излучение;
• радиоволны;
• инфракрасное;
• видимый свет;
• рентген;
• ультрафиолетовое.

Благодаря использованию спектрометра в геологии и геохимии, ученые исследуют горные породы, почвы, речные, озерные или морские отложения, подземную атмосферу и органические отложения. Современные приборы имеют компактные размеры, что упрощает геологическую разведку. Проводить анализ можно на месте геологических работ.

Применение рентгеновских спектрометров в геологии

Вакуумный волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр определяет наличие всех химических элементов периодической системы в веществах. Прибор применяют при анализе горных пород и руд и считают незаменимым помощником геологоразведки.

В основе функционала рентгеновского спектрометра лежит облучение атомов пробы, измерение интенсивности флуоресцентного излучения и последующие расчеты концентрации доли отдельных элементов. Линии спектра определяют химические элементы, содержащиеся в образце, а их интенсивность показывает пропорции. Вакуум необходим для определения легких элементов: углерод, натрий, магний, фосфор, кальций и другие.

Преимущества рентгеновского спектрометра:

• Портативность — прибор можно разместить на рабочем столе без подключения к инженерным коммуникациям.
• Замкнутый цикл охлаждающей системы встроен в корпус устройства и не требует подвода воды.
• При работе в вакууме находится только измерительный тракт, а для образца сохранен доступ к воздуху. Это позволяет проводить исследования мелких частиц и жидкостей.
• Автоматизированный процесс облегчает работу оператора и сокращает время исследования.

Спектрометр освобожден от радиационного контроля и безопасен для человека при соблюдении правил безопасности.

Точное сканирование и высокое разрешение анализаторов исключают наложение участков энергетического спектра разных элементов. Это существенно увеличивает достоверность проводимых исследований образцов со сложным химическим составом. Результатом геохимического исследования спектрометром является выявление участков с запасами полезных ископаемых.