Bruker사 Benchtop XRF S2 PUMA Series 2 사이언스21 입니다.

Bruker사 Benchtop XRF S2 PUMA Series 2

Bruker의 'Benchtop XRF S2 PUMA Series 2'를 이용한 응용자료는 DKSH 코리아(주)에서 제공하였으며 주요 내용은 다음과 같다.

석회석은 가장 중요한 산업 중 하나이다. 수많은 응용 분야로 인해 건축 자재와 같은 분야에서 제약, 식품, 철강 생산까지 다양한 곳에서 사용이 된다. 이러한 산업 광물 분야의 어느 곳에서도 지속적인 프로세스 제어가 굉장히 중요하다.
특히 가장 많이 사용되는 것은 높은 함량의 CaO 및 낮은 농도 Fe₂O₃ 불순물을 함유하고 있는 고순도 석회석이다. 그리고 MgO도 석회석의 중요한 천연 성분이며 철저히 관리 되어야 한다. 이 보고서는 석회암 측정을 위한 S2 PUMA Series 2의 성능을 검증해 줄 것이다.

Production Control Made Easy and Quick
S2 PUMA Series 2는 고성능 벤치 탑 에너지 분산형 X선(ED-XRF) 형광분석기 이며, 광범위한 응용 분야에 적합하다. 특히 XY Autochanger로 인한 대규모의 무인 분석을 석회석 샘플의 공정 제어에 적용할 수 있기 때문에 매우 이상적이다.
이것은 HighSense™ 빔 경로 (LE버전 옵션) 구성으로 최고의 정밀도와 함께 높은 샘플 처리량을 보장하며, MgO와 같은 경원소의 정확도도 얻을 수 있다.

이 장비는 인체공학적 TouchControl™ 인터페이스로 인해 추가 PC 및 주변장치 없이 독립적으로 운영이 가능하여 산업환경에 완벽하게 적합하도록 제작되었다. 또한, 기기 보호 시스템인 SampleCare™, 강력한 분광계 소프트웨어 및 견고한 설계로 높은 기기 가동 시간을 보증한다.

Table 1: Details on calibration data

Calibration Data
이 보고서에서는 8개의 석회석 표준샘플을 S2 PUMA XY Ag LE버전에서 분석했다. 샘플은 9g의 시료와 1g의 왁스를 섞은 이후 150kN, 30초의 조건으로 40mm 펠렛으로 제작되었다.
측정 시간은 100초가 걸렸으며 최적의 경원소 측정을 위해 진공 상태에서 수행했다. Peak와 Background의 위치는 고정된 위치와 적분값, Peak의 높이 혹은 추세선에 의해 각각 정의된다. 자세한 조건 및 검량선 작업에 사용된 표준시료의 표준편차등은 표1에 표시되어 있다.

Mg의 모범적인 검량선은 특히 S2 PUMA의 경원소 분석이 훌륭하다는 것을 보여준다. 검량선은 훌륭한 직선성(R2=0.99953)과 17.9% 범위에 대해 표준편차 0.1620%, 3 Sigma를 보여준다.
(Figure 1 참조)와 같이 (R2=0.99953) 및 3σ, 17.9%의 농도 범위에 대해 표준 편차 0.1620% 등 S2 PUMA Series 2의 우수한 분석 능력을 보여준다.

Figure 1: Calibration curve for Mg in SPECTRA.ELEMENTS

Analytical Precision
놀라운 분석 안정성을 보여주기 위해 S2 PUMA Series 2, 하나의 샘플 측정은 17분마다 10회 반복되었다. 표2 목록은 측정 조건이다. 각 시료 분석 후 샘플을 챔버에서 제거했다.
이 S2 PUMA의 반복 테스트 분석 통계는 낮은 상대적 표준편차와 우수한 정밀도를 가지며 결과는 표3에 나와 있다.

Table 2: Measurement conditions

Table 3: Precision of the measurement(Measurement time 100 s) of the main components in limestone

Measurement Accuracy
S2 PUMA의 분석 정확도에 대한 예시가 아래에 주어진다.
위와 동일한 교정 및 기준값을 기본으로 한 분석 결과가 표4에 나열되어 있다. 여기에 나열된 값은 석회석의 실제 측정과 기준 표준시료의 농도와 매우 잘 일치한다.

특히 석회석에 중요한 요소인 Ca와 Fe와 같은 것은 표준시료 값과 거의 같은 값을 보였으며 심지어 경원소 Mg조차도 표준값에 매우 가깝다.

Table 4: Accuracy test of reference material measured against the calibration(Measurement time 100 s )

최적화된 HighSense™ 빔 경로(LE버전 옵션)의 S2 PUMA Series 2는 짧은 측정 시간 내 뛰어난 경원소 분석 성능과 최적의 결과를 제공한다. 추가적으로 고가의 헬륨 퍼징 대신 통합적인 진공 모드에서 분석이 수행되어 낮은 운영 비용으로 진행할 수 있다.
또한 간단한 조작으로 인해 TouchControl™은 산업 환경의 품질 관리 분야에서 S2 PUMA Series 2를 완벽한 도구로 만든다.

Bruker의 'Benchtop XRF S2 PUMA Series 2'에 대한 궁금한 내용은 본 원고자료를 제공한 DKSH 코리아(주)를 통하여 확인할 수 있다.

Reference(참고문헌): DKSH Application note.
Model Name(모델명): S2 PUMA Series 2
The Person in Charge(담당자): Jihye. Hong
Maker(제조사): Bruker
Country of Origin(원산지): Germany
e-mail: jihye.hong@dksh.com
Data Services(자료제공): DKSH Korea

<이 기사는 사이언스21 매거진 2020년 7월호에 게재 되었습니다.>