Принцип действия спектрометров основан на измерении массовой доли элементов по методу рентгеновской флуоресценции при их возбуждении рентгеновским излучением.

Рентгеновское излучение, испускаемое рентгеновской трубкой, возбуждает атомы элементов в образце (пробе) и вызывает рентгеновскую флуоресценцию элементов (характеристическое рентгеновское излучение), интенсивность которого зависит от содержания определяемых элементов в образце и регистрируется многоканальным рентгеновским волнодисперсионным спектрометром одновременного действия, управляемым персональным компьютером с помощью специализированного программного обеспечения (ПО).

Конструктивно спектрометр выполнен в виде стационарного напольного прибора, включающего следующие основные составляющие: спектрометрический блок с источником рентгеновского излучения и источником высокого напряжения (генератором); аналитическая камера с автоматическим устройством для установки и смены исследуемых образцов с 8местной турелью; блок управления и обработки данных с системой детектирования и регистрации спектров; блок температурной стабилизации аналитической камеры; система вакуумирования. Управление процессом измерения и контроль состояния спектрометра осуществляется посредством встроенного внутреннего контроллера и отдельно устанавливаемого управляющего компьютера со специализированным ПО и принтера.

В качестве источника рентгеновского излучения в спектрометре используется рентгеновская трубка с родиевым анодом с максимальной мощностью 4 кВт (опция 3 кВт). Рентгеновскую флуоресценцию элементов, дифрагированную кристалл-анализаторами в соответствии с законом Вульфа-Брэгга, регистрируют проточным пропорциональным и (или) сцинтилляционными детекторами. Выбор кристалл-анализаторов зависит от измеряемых элементов от бериллия до урана (стандартное исполнение - кристаллы Ge, PET и ТАР на легкие элементы и кристалл LiF на тяжелые элементы).

В спектрометре может осуществляться два режима регистрации спектра: с помощью фиксированных каналов и с помощью сканирующих каналов (опция). В сканирующем канале (опция) установлено устройство смены кристалл-анализаторов на легкие и тяжелые элементы.

Спектрометр оснащен вакуумной системой и дополнительно может оснащаться системой гелиевой (азотной) продувки аналитической камеры с возможностью настройки скорости потока газа. Блок температурной стабилизации аналитической камеры спектрометра поддерживает температуру от 36 до 37 °С.

Конструкция спектрометров обеспечивает безопасные условия работы. При максимальных напряжении и токе рентгеновской трубки мощность эквивалентной дозы рассеянного рентгеновского излучения на расстоянии 10 см от внешней поверхности корпуса работающего спектрометра не превышает 1 мкЗв/ч.

Спектрометры выпускаются в двух модификациях Simultix 14 и Simultix 15, выполнены в однотипном корпусном исполнении с различными конструктивными особенностями и имеют одинаковые метрологические характеристики.

Общий вид спектрометров Simultix 14 и Simultix 15представлен на рисунках 1 и 2.

Для защиты от несанкционированного доступа в целях предотвращения вмешательств, которые могут привести к искажению результатов измерений, предусмотрено пломбирование боковых и задних стенок корпуса спектрометров на месте одного из потайных шурупов.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3.

Рисунок 1 - Общий вид спектрометра Simultix 14

Рисунок 2 - Общий вид спектрометра Simultix 15

Рисунок 3 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа

Комплектность спектрометра приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность спектрометра

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики