Аппаратный комплекс для экспериментального моделирования минералообразующих процессов. Данный комплекс представляет собой совокупность лабораторного оборудования для экспериментального моделирования процессов минералообразования и взаимодействия горных пород с природными водами и другими минералообразующими средами.
Комплекс для экспериментального и компьютерного моделирования геохимических и гидрогеологических процессов. Представляет собой совокупность оборудования для экспериментального исследования, моделирования и математического описания процессов минералообразования, движения флюидов, взаимодействия горных пород с природными водами и другими минералообразующими средами.
В состав комплекса входят:
1. Cканирующий электронный микроскоп Hitachi S-3400N с аналитическими приставками - удобный и простой в работе сканирующий электронный микроскоп. Прибор оснащен детекторами вторичных (SE) и обратнорассеянных (BSE) электронов, автоматизированным столиком и системой автоматической настройки. Использование приставок EDX, WDX и EBSD дает информацию об элементном составе и кристаллической структуре (для кристаллических образцов).
Прибор предназначен для изучения твердых, немагнитных, устойчивых к низким давлениям образцов.
Характеристики микроскопа:
- Разрешение до 3 нм (30 кВ ускоряющее напряжение, SE).
- Разрешение до 10 нм (3 кВ ускоряющее напряжение, SE).
- Ускоряющее напряжение от 300 В до 30 кВ.
- Максимальный размер исследуемого образца: 200 мм диаметр и 55 мм высота.
Характеристики аналитических приставок:
- Спектрометр Oxford Instruments X-Max 20 для энерго-дисперсионного анализа (ЭДС).
- Активная площадь кристалла 20 мм2.
- Определение любых элементов от бериллия.
- Обеспечивает стабильный результат при скорости счета до 100 000 импульсов в секунду.
- Гарантированная стабильность положения пика ±1 эВ.
- Гарантированное разрешение: на линии Кα Mn 127 эВ на линии Кα C 56 эВ.
- Точность анализа – 1 весовой процент.
Спектрометр Inca Wave 500 System для волнового анализа (ВДС)
- Пять кристаллов: LiF, PET, TAP, LSM80 позволяют производить анализ элементов от бора.
- Микроанализ приблизительно в десять раз более чувствительный по сравнению с ЭДС.
- Анализ элементов-примесей (< 0.1 - <0.01%).
- Спектральное разрешение на порядок лучше ЭДС.
- Разделение близко расположенных пиков, раздельное измерение элементов, дающих один сигнал в ЭДС.
- Точная идентификация пиков.
- Наилучшая чувствительность для анализа легких элементов.
EBSD AzTek HKL Channel 5 Advanced с комплектом FSD детекторов, AZTEC HKL и Channel 5 – комплект оборудования и программ для анализа текстуры и структуры материалов.
Индексирование фаз как с высокой, так и с низкой симметрией, анализ материалов с псевдосимметрией.
Картирование поликристаллических образцов для определения ориентации.
Гибкие и мощные программы анализа текстур с применением методов полюсных фигур, обратных полюсных фигур, функций распределения ориентации/дезориентации в пространстве Эйлера и др. для любых кристаллических материалов (все 11 групп Лауэ).
Широкий выбор баз данных кристаллографической информации.
Скорость картирования (с одновременным индексированием) до 106 точек в секунду.
Программный комплекс AzTEC и INCA предназначенный для обработки результатов элементного анализа и дифракции обратнорассеянных электронов.
Установка для напыления Leica EM SCD050 с кварцевым детектором для напыления проводящего покрытия на образцы для электронной микроскопии.
2. Микроскоп Leica DM4500 P - поляризационный научно-исследовательский микроскоп для изучения твердых полированных материалов для работы в отраженном и проходящем свете. Используется в геологических и материаловедческих областях.
Характеристики:
Система освещения с 100Вт галогеновыми лампами по Келлеру с автоматической настройкой обеспечивает оптимальные условия освещения с постоянной цветовой температурой в зависимости от используемого объектива и метода исследований.
Револьвер на 5 объективов с независимой центровкой каждого. Увеличения установленных объективов: 5х, 10х, 20х, 63х, 100х позволяют проводить исследования препаратов с увеличениями 50 – 1000х. Все объективы производства Leica.
Поляризаторы для проходящего и отраженного света поворотные (до 360 градусов) выдвижные. Интегрированная в штатив выдвижная линза дополнительного увеличения с фактором 1,6х. Линза Бертрана, интегрированная в штатив с отдельный механизмом фокусировки и диафрагмирования коноскопа.
Прецизионный вращающийся столик с автоматической фиксацией через 45 градусов от любого заданного положения оснащен механической системой перемещения образца с фиксацией каждые 2мм, позволяющий определять положение на образце с точностью до 0.1мм.
Цифровая камера Leica DFC 495 с 8-ми мегапиксельной CCD предназначена для быстрого получения изображений с высоким разрешением.
Предварительное интуитивное сканирование в разрешении SXGA обеспечивает до 18-ти кадров в секунду (FPS) и позволяет настраивать и фокусировать образец непосредственно на экране компьютера. Наличие охлаждения Пельтье снижает уровень шума при работе с изображениями в условиях низкой освещенности.
Программное обеспечение Leica Application Suite специально разработанное для микроскопов и цифровых камер Leica предназначено для получения микрофотографий. Программный комплекс содержит инструменты для настройки камеры и частичной настройки микроскопа, цветовой коррекции изображения, измерения линейных размеров объектов в кадре.
3. Evolution 201 Thermo Fischer УФ-ВИД-спектрофотометр
- Современный компьютеризированный спектрофотометр, позволяющий проводить фотометрические измерения твердых и жидких объектов в диапазоне излучения 190 – 1100 нм.
- Удобный дизайн и программное обеспечение позволяют быстро и точно выполнить поставленные научные задачи.
- Точность (фотометрическая) 0.5: ±0.0004; 1: ±0.006; 2: ±0.010.
- Параметры базовой линии ±0.0010A, 200-800 нм, 1.0 нм.
- Геометрия пучка Double-beam.
- Интервал данных 10, 5, 2, 1.0, 0.5, 0.2, 0.1 нм.
- Режимы измерений: Абсорбция, % пропускания, % отражения,
- функция Кубелка-Мунка, log (1/R), log (Abs) Abs*, Интенсивность
- Скорость сканирования <1-6000 нм/мин.
- Точность ширины спектральной линии 1.0 нм.
- Диапазон измерений 190 – 1100 нм.
4. Анализатор размера частиц DynaSizer ANALYSETTE 12
Анализатор размера частиц DynaSizer ANALYSETTE 12 разработан на базе запатентованной инновационной технологии, разработанной Институтом Нефти (Франция), и является уникальным прибором для измерения размера частиц от нано- до микро-размера в жидкой фазе. Может быть использован для измерения от 1 до 6000 нм в широком диапазоне концентраций: 0.0003-40 % об. Прибор основан на принципе фотонной корреляционной спектроскопии, также называемый динамическим рассеянием света. Расчет основан на теории динамического рассеяния света. Соотношение Стокса-Эйнштейна для броуновского движения молекул вычисляет коэффициенты диффузии DZ с помощью:
Оригинальная оптическая конструкция позволяет исключить использование кювет, что весьма облегчает эксплуатацию. DynaSizer ANALYSETTE 12 способен измерять даже в тёмных и концентрированных растворах. Анализатор измеряет реальное распределение частиц по размерам с малых количеств образца и в крайне широком диапазоне концентраций. При исследовании минимального объёма образца (менее 0.5 мл), тонкослойный анализ позволяет предотвратить локальный перенагрев образца и многократное рассеяние проходящего через него света лазера. Фотонная ловушка, установленная в приборе, позволяет защитить исследуемый образец от избытка поглощения проходящего света.
Технические характеристики:
- Интервал детектирования размера частиц (нм) – от 2 до 6000.
- Концентрационный интервал измерения образца (% об.) – от 0.01 до 40%.
- Модуль подсчёта фотонов – есть.
- Установка температуры образца – от 15 до 70 °С.
- Характеристики диода лазера – 658 нм / 75 мВ.
5. Калориметр ТАМ II фирмы TA Instruments
Изотермический калориметр TAM II фирмы TA Instruments состоит из высокостабильного масляного термостата, встроенного компьютера и 4 каналов с возможностью подключения до 24 калориметров одновременно. TAM II имеет максимальный набор используемых калориметров и в настоящее время он является наиболее гибким и производительным прибором в своем классе, одновременно позволяющим проводить измерения с очень высокой чувствительностью и точностью. Режимы работы прибора включают изотермический, ступенчатый изотермический и медленный сканирующий.
В термостате прибора используется минеральное масло для максимально быстрого поглощения излишков тепла и минимизации температурных градиентов в системе. Эффективная циркуляция жидкости, также способствует точному изменению температуры по программе. Средняя флуктуация температуры в калориметре не превышает значение в 10 мкК в диапазоне от 15 до 150°С. Дрейф температуры не превышает 100 мкК за 24 часа. Подобная стабильность обеспечивает высокую чувствительность обнаружения тепловых эффектов как в быстрых, так и в медленно текущих процессах, что делает прибор удобным для исследования стабильности материалов в условиях хранения, совместимости материалов, обнаружения наличия реакций и изучения их кинетики.
Режимы работы:
Изотермический - это традиционный режим использования прибора TAM II. Это также классический режим проведения эксперимента в микрокалориметрии. В данном режиме термостат поддерживает значение температуры системы постоянным на протяжении всего эксперимента, а любые тепловые эффекты, связанные с химическим или физическим процессом в образце, непрерывно фиксируются. Изотермические измерения дают количественную и непрерывную информацию, отражающую скорости изучаемых процессов.
Ступенчатый изотермический - это режим, в котором образец последовательно находится в изотермических стадиях при различных значениях температуры. Стабильность и чувствительность в изотермических стадиях такая же, как и в изотермическом режиме. При изменении температуры тепловой поток фиксируется для того, чтобы определить влияние изменения температуры на состояние образца. Режим полезен для изучения теплоемкости и температурной зависимости химических реакций.
Тип калориметра: микрокалориметр, 20 мл. Предназначен для работы со стеклянными либо стальными ампулами объемом 20 мл. В приборе ТАМ 2 могут быть установлены до 4 микрокалориметров 20 мл. Уровень шума <100 нВт. Дрейф базовой линии <200нВт/24ч. Микрокалориметр может быть использован совместно с устройствами растворения, титрования, проточной калориметрии.
6. Термостат жидкостной ET 20 S фирмы Lauda (Германия) с шейкером
Термостаты LAUDA поддерживают температуру на постоянном уровне вплоть до 5 тысячных долей °C или же целенаправленно изменяют ее в диапазоне от 150 до 400 °C. Ванна из прозрачной поликарбонатной пластмассы позволяет наблюдать за исследуемыми объектами в процессе термостатирования. Термостат с ванной из поликарбоната, объемом 18 л, используются в температурном диапазоне от 20 до 100 °C. Шейкер-термостат оснащен охлаждающим змеевиком. Четко структурированный пульт управления, состоящий из трех кнопок и большого светодиодного дисплея, обеспечивает упрощенную навигацию через меню и легкое управление термостатом.
Технические характеристики:
- Температурный интервал (°С) – от +25 до +85.
- Объём ванны (л) – 18.
- Стабильность поддержания температуры (°С) - ±0,05.
- Мощность нагревателя (кВт) – 1,5.
- Мощность охлаждения при 20 °С (Вт) – нет.
- Максимальная мощность насоса (л/мин) – 15.
- Вес (кг) – 10,5.
Система защиты обеспечивает выключение блока при перегреве, при пониженном уровне жидкости, при блокировке насоса и при возможной неисправности электроники и гарантирует максимальную надёжность и безопасность эксплуатации даже при работе с воспламеняющимися жидкостями. Температура срабатывания защиты от перегрева выставляется подстроечным резистором, а её значение при этом отображается на индикаторе. Благодаря автоматической самодиагностике, сообщение о неисправности выводится на дисплей и сопровождается звуковым сигналом. Нагревающий термостат-шейкер отлично подходит для термостатирования измерительного оборудования, например, рефрактометров, измерителей плотности, калориметров, ротационных капиллярных вискозиметров. Термостат широко используется в лабораторной практике при исследовании изотермической растворимости различных образцов, как синтетического происхождения, так и природных объектов – пород, природных минералов и их синтетических аналогов; в биологических и медицинских исследованиях, при контроле качества материалов, для калибровки температурных датчиков и при производстве электронных компонентов. Проблема температурного контроля, например, в жидкостной хроматографии, электрофорезе или термостатировании микробиологических или химических объектов.
7. Рентгено-флюоресцентный спектрометр СПЕКТРОСКАН макс-G
Спектрометр предназначен для определения содержаний элементов в диапазоне от Ca до U в веществах, находящихся в твердом, порошкообразном, растворенном состояниях, а также нанесенных на поверхности или осажденных на фильтры.
Принцип действия спектрометра основан на облучении образца первичным излучением рентгеновской трубки, измерении интенсивности вторичного флуоресцентного излучения от образца на длинах волн, соответствующих определяемым элементам, и последующем расчете массовой доли этих элементов по предварительно построенной градуировочной характеристике, представляющей собой зависимость содержания определяемого элемента от измеренной интенсивности.
Вторичное флуоресцентное излучение разлагается в спектр с помощью кристалла-анализатора. Благодаря этому спектрометр обладает высокой способность к разделению спектральных линий, а значит и возможностью точного анализа сложных многокомпонентных веществ.
Спектрометр представляет собой настольный прибор с управлением от внешнего компьютера. Спектрометр состоит только из спектрометрического блока, оснащенного маломощной рентгеновской трубкой прострельного типа, с воздушным охлаждением.
В состав аппаратного комплекса для экспериментального моделирования минералообразующих процессов также входит вспомогательное оборудование для пробоподготовки для выделения минеральных фракций, измельчения проб до аналитической крупности, подготовки образов для электронной микроскопии и микроанализа:
Дробилка щековая Pulverisеtte 1
Мельница планетарная Pulverisеtte 7
Полировальный станок Buehler AutoMeth / EcoMeth 250
8. Рамановский спектрометр Horiba Jobin-Yvon LabRam HR800 служит для получения спектров комбинационного (рамановского) рассеяния с целью идентификации изучаемых веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии, фазовой диагностики включений в минералах, оценки степени кристалличности вещества, для исследований превращения веществ в результате химических, электрохимических реакций, исследования изменений в биологических тканях. Наличие встроенного микроскопа позволяет получать информацию с микрометровых объектов. Конфокальная оптическая схема позволяет добиваться максимальной степени детализации при сохранении высокой скорости получения изображения.Прибор оборудован ИК модулем для получения спектров НПВО.
Характеристики прибора:
- Спектрограф - фокусное расстояние 800мм с тремя решетками 600 ш/мм, 1800 ш/мм, 2400 ш/мм.
- Спектральный диапазон – 4000-100 см-1.
- Спектральное разрешение – до 1.5см-1.
- Точность воспроизведения волнового числа – 1 см-1.
- Лазеры – Ar+ с перестраиваемыми длинами волн от 457 до 514 нм с набором notch фильтров для работы на 488нм и 514 нм и мощностью до 50mW; He-Cd с длиной волны 325нм и мощностью до 20 mW.
- Микроскоп Olympus BX41 – объективы 10Х (NA 0.25), 50X (NA 0.75), 50X (NA 0.5), 100X (NA 0.9), 40Х-nuv, ARO 15X, ATR 36X.
- Детектор – CCD камера 1024Х256 пикселей.
- Приставка Linkam - поддержка различных температурных режимов от -196 до 600 градусов С с точностью до 0.1.
9. Инфракрасный Фурье спектрометр Nicolet 6700 с модулем комбинационного рассеяния NXR Raman предназначен для исследования органических, неорганических, металл-органических веществ, полимеров и катализаторов методами инфракрасной спектроскопии и комбинационного рассеяния.
Характеристики:
- Спектральный диапазон - 7500-50 см-1.
- Разрешение - не более 0.1 см-1.
- Источник излучения – двойной источник ИК излучения (ближняя ИК/средняя и дальняя ИК) с автоматическим переключением источников.
- Детекторы – высокочувствительный DTGS (диапазон не менее 12000-350 см-1) ; DTGS c ПЭ окошком (диапазон 700-50 см-1); высокочувствительный и высокоскоростной МСТ (дипазон 11700-600 см-1); высокочувствительный и высокоскоростной CdTe (дипазон 11000-1850 см-1).
- Светоделители – сменные, включая светоделители из KBr, CaF2 и Solid Substrate.
- Соотношение сигнал шум – не менее 50000:1 (единицы пик к пику) за 1 минуту сканирования при разрешении 4 см-1.
- Точность по волновому числу – не более 0.01 см-1.
- Лазер модуля комбинационного рассеяния – Nd:YVO4, 1064 нм, макс мощность 2 W.
- Детектор модуля комбинационного рассеяния – высокоэффективный InGaAs с термоэлектрическим охлаждением.
- Модуль нарушенного полного внутреннего отражения – на кристаллах Diamond, Ge, ZnSe
Прибор также оснащен генератором сухого чистого воздуха.
