ពីជាតិផ្សេងៗទៅទិន្នន័យ៖ បង្ហាញអំពីសារសំងាត់នៃការផ្គូផ្គងដ៏ល្អឥតខ្ចះខ្ចាយរវាងឧបករណ៍វិភាគគំរូបាញ់រួម និងស្បេកត្រូម៉ែត្រសម្រាប់ការវិភាគធាតុ

នៅក្នុងមន្ទីរពិសេសសម័យទំនើប មានគូសម្រស់ល្អឥតខ្ជះខ្ជាយមួយដែលហៅថា «គូមាស» — ឧបករណ៍ផ្សារគំរូ និងស្បេកត្រូម៉ែត្ររ៉េដ្យូសកម្ម (XRF)។ មួយ «ចម្អិន» គំរូ ហើយមួយទៀត «បកស្រាយ» សមាសធាតុរបស់វា ដែលធ្វើការជាមួយគ្នាដើម្បីបំប្លែងសារធាតុរឹងធម្មតាដែលហាក់ដូចជាធម្មតាទៅជាទិន្នន័យធាតុដែលមានភាពត្រឹមត្រូវ និងអាចទុកចិត្តបាន។

ដូច្នេះ តើគូទាំងពីរនេះធ្វើការជាមួយគ្នាដោយរបៀបណា? ថ្ងៃនេះ យើងនឹងនាំអ្នកចូលទៅក្នុងមន្ទីរពិសេសដើម្បីរកមើល។

ហេតុអ្វីបានជាត្រូវការ «ដៃគូ»? — ការកែសម្រួលបញ្ហាធ្ងន់ៗបីប្រការក្នុងការវិភាគគំរូរឹង

សម្រាប់គំរូជាផ្សែករឹង ដូចជាគ្រឿងផ្សំ ស្លាក សេរាមិក និងស៊ីមេន្ត ការវិភាគដោយផ្ទាល់តាមវិធីស្បេកត្រូម៉ែត្រជាញឹកញាប់ប្រឈមនឹងរាងកាយបញ្ហាធ្ងន់ៗបីប្រការ៖

ភាពមិនស្មើគ្នា: កំរិតធាតុផ្សំជាប៉ូវដ៍មានទំហំខុសៗគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យការចែកចាយសមាសភាពមិនស្មើគ្នា។

ផលប៉ះពាល់ពីកំរិតធាតុផ្សំ: កំរិតធាតុផ្សំដែលមានទំហំខុសៗគ្នាមានប្រតិកម្មខុសៗគ្នាទៅនឹងកាំរស្មី X។

ផលប៉ះពាល់ពីរ៉ែ: ធាតុតែមួយគត់អាចបង្កើតសញ្ញាប៉ះពាល់ដែលខុសគ្នាខ្លាំងណាស់ក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរ៉ែផ្សេងៗគ្នា។

បញ្ហាទាំងនេះប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពអាចធ្វើម្តងទៀតបាននៃលទ្ធផលការវិភាគ។ ការណែនាំប្រើឧបករណ៍វិភាគគំរូរលាយគឺគ្រាន់តែដើម្បីលុបបំបាត់រាល់រារាំងទាំងនេះទាំងស្រុង។

ជំហានទី១: ម៉ាស៊ីនរលាយ – បំប្លែងសារធាតុរឹងទៅជាសន្លឹកកញ្ចក់ដែលមានគុណភាពល្អឥតខ្ចះខ្ចាយ
ម៉ាស៊ីនរលាយដំណើរការដូចជាអ្នកផលិតកញ្ចក់ដែលមានបទពិសោធន៍ ដែលរលាយសារធាតុដើមដែលមិនស្អាតទៅជាសន្លឹកកញ្ចក់ដែលមានសារធាតុស្មើគ្នា និងច្បាស់លាស់។

១. ការរៀបចំសារធាតុដោយភាពច្បាស់លាស់
ជាដំបូង បច្ចេកទេសន៍វាស់គំរូដែលត្រូវធ្វើការសាកល្បងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ (ជាទូទៅ 0.5-1.0 ក្រាម) ហើយបន្ថែមសារធាតុរលាយ (flux) ចំនួន 5-20 ដងនៃទម្ងន់គំរូ ដូចជា lithium tetraborate ឬ lithium metaborate។ សារធាតុរលាយនេះធ្វើឱ្យសីតុណ្ហភាពរលាយថយចុះ ហើយជួយឱ្យគំរូរាយបានស្មើគ្នា។ ក៏បន្ថែមសារធាតុបំបាត់ការជាប់ (release agent) បរិមាណតិចតួច (ដូចជា lithium bromide) និងសារធាតុអុកស៊ីត (oxidants) ដែលចាំបាច់ផងដែរ ដើម្បីធានាបាននូវដំណើរការបន្ទាប់ទៀតឱ្យរលូន។

2. ការរលាយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការធ្វើឱ្យស្មើគ្នា
គំរូដែលបានលាយរួច ត្រូវបានដាក់ចូលទៅក្នុងឆ្លើយប្រាក់ (platinum crucible) ហើយបញ្ជូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនរលាយ។ ឧបករណ៍ត្រូវបានកំណត់ឱ្យកំដៅដល់សីតុណ្ហភាព 1050°C-1200°C។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នេះ គំរូ និងសារធាតុរលាយនឹងរលាយទាំងស្រុងទៅជាស្ថានភាពរាវ។

ជំហានសំខាន់បំផុតគឺនៅទីនេះ៖ ម៉ាស៊ីនរលាយបង្វិល ឬធ្វើឱ្យឆ្លើយប្រាក់ញាក់យ៉ាងខ្លាំង។ ដំណើរការនេះធានាថា សារធាតុរាវដែលបានរលាយ ដូចជាប្រភេទស៊ីរ៉ូបដែលបានលាយយ៉ាងល្អ នឹងមានភាពស្មើគ្នាលើកម្រិតបាក់តេរី ហើយបំបាត់បានទាំងស្រុងនូវភាពខុសគ្នាទាំងអស់ដែលមានទាក់ទងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធសារធាតុ ឬរចនាសម្ព័ន្ធសារធាតុរាវ។

៣. ការចាក់និងការត្រជាក់បន្ទាប់ពីដាក់ឱ្យរលាយ ម៉ាស៊ីនរលាយដែលប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវ័ញ្ញ នឹងចាក់ការ៉េស៍ការ៉េស៍ដែលរលាយទៅក្នុងគ្រាប់ចាក់ដែលបានធ្វើឱ្យក្តៅជាមុន ឬត្រជាក់ដោយផ្ទាល់នៅក្នុងឆ្លាក់។ បន្ទាប់ពីប៉ុន្មាននាទី សន្លឹកការ៉េស៍រាបស្មើ រលោង និងច្បាស់លាស់ត្រូវបានផលិតឡើង។ សន្លឹកនេះមានស្ថេរភាពគីមី អាចរក្សាទុកបានយូរ ហើយជួយសម្រួលដល់ការសាកល្បងឡើងវិញនាពេលអនាគត។

ជំហានទីពីរ៖ ស្បេქទ្រូម៉ែត្រ – អនុញ្ញាតឱ្យធាតុទាំងនោះ «និយាយដោយខ្លួនឯង» បន្ទាប់ពីបានរៀបចំសន្លឹកការ៉េស៍រួមរួមរួច វាគឺជាពេលវេលាដែលស្បេქទ្រូម៉ែត្រចាប់ផ្តើមប៉ះពាល់។

១. ការប៉ះពាល់ដែលមិនប៉ះពាល់ដល់គំរូ បើសិនជាអ្នកប្រើប្រាស់ដាក់សន្លឹកការ៉េស៍រួមរួម ដែលមានផ្ទៃប៉ូលីសចុះក្រោម ចូលទៅក្នុងបរិវេណគំរូនៃស្បេქទ្រូម៉ែត្រ XRF ឧបករណ៍នេះនឹងប៉ះពាល់ផ្ទៃសន្លឹកការ៉េស៍រួមរួមដោយកាំរស្មី X ដែលមានថាមពលខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យប្រតិកម្មបានកាត់បន្ថយបាតុសាស្ត្រនៅក្នុងគំរូ ហើយបំបែកកាំរស្មី X ដែលប៉ះពាល់ចេញមក ដែលមានលក្ខណៈពិសេសសម្រាប់ធាតុនីមួយៗ ដែលគេហៅថា «សញ្ញាសម្គាល់ធាតុ»។

២. ការវិភាគដែលមានភាពត្រឹមត្រូវ៖ ប្រព័ន្ធប៉ាន់ស្មានរបស់ស្បេქទ្រូម៉ែទ័រចាប់យកកាំរស្មីពិសេសទាំងនេះ ហើយបែងចែក និងរាប់វាតាមរយៈប្រវែងរលក ឬថាមពលរបស់វា។ ធាតុនីមួយៗសម្របនឹងកម្លាំងរបស់បន្ទាត់ស្បេកទ្រ៉ូម (spectral line) ជាក់លាក់មួយ—កម្លាំងខ្ពស់ជាង បរិមាណនៃធាតុនោះក៏ច្រើនជាង។

៣. ការកំណត់បរិមាណដែលឆ្លាតវៃ៖ កម្មវិធីរបស់ឧបករណ៍ប្រៀបធៀបកម្លាំងដែលវាស់បានជាមួយនឹងបន្ទាត់ការកំណត់ (calibration curve) ដែលបានកំណត់ជាមុន (ដែលបានកំណត់ដោយប្រើសំណាកស្តង់ដារជាច្រើនដែលបានផ្សាររួមគ្នា) ហើយរួមគ្នាជាមួយនឹងគំរូការកែតម្លើងគណិតវិទ្យា វាធ្វើការគណនាដោយស្វ័យប្រវេសន៍នូវបរិមាណច្បាស់លាស់នៃធាតុនីមួយៗក្នុងសំណាក (ចាប់ពីភាគរយធំបំផុត ដល់បរិមាណតិចតួចដែលវាស់បានជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រ ppm)។ បន្ទាប់មក វាបង្កើតរបាយការណ៍វិភាគធាតុពេញលេញមួយ។

សម្ព័ន្ធដែលមានឥទ្ធិពលខ្លាំងមួយនាំមកនូវអត្ថប្រយោជន៍សំខាន់៦យ៉ាង៖ ការសហការយ៉ាងជ្រៅរវាងឧបករណ៍ផ្សាររួម និងស្បេქទ្រូម៉ែទ័រ លើសពីរូបមន្តសាមញ្ញ «១+១=២»៖

ការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃភាពត្រឹមត្រូវ៖ ប៉ះពាល់ដោយស្រេចចិត្តចំពោះភាពមិនស្មើគ្នានៃសំណាក និងឥទ្ធិពលរបស់រ៉ែ ដែលធ្វើឱ្យភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពអាចធ្វើម្តងទៀតបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។

ការប្រើប្រាស់ទូទាំងគ្រប់វិស័យ៖ អាចដោះស្រាយគំរូដែលស្មុគស្មាញ មានភាពធន់នឹងការរលាយ និងមានភាពចម្រុះបានយ៉ាងងាយស្រួល ដូចជា ថ្មផ្សារ ស្លាក ស៊ីមេន និងសេរាមិក។

ការកំណត់ស្តង់ដារដែលសាមញ្ញ៖ បន្ទាប់ពីរលាយ គំរូផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានបញ្ចូលទៅជាគំរូមួយដែលមានលក្ខណៈដូចជាកញ្ចក់ ដែលធ្វើឱ្យការកែសម្រួលឥទ្ធិពលគំរូសម្រាប់ស្បេកទ្រូម៉ែត្រកាន់តែងាយស្រួលយ៉ាងខ្លាំង។

ផ្ទៃដែលល្អឥតខ្ចះខ្ចាយ៖ ផ្ទៃរលាយដែលរាបស្មើ និងរាបស្មើរបស់កញ្ចក់ផ្តល់ផ្ទៃវាស់វែងដែលល្អឥតខ្ចះខ្ចាយ និងស្ថិរភាពសម្រាប់ការវិភាគ XRF ដែលជួយកាត់បន្ថយកំហុសដែលបណ្តាលមកពីផ្ទៃ។

ការតាមដានគំរូ៖ កញ្ចក់រលាយមានស្ថេរភាព និងភាពធន់ ដែលជួយសម្រួលដល់ការផ្ទុកយូរ និងការវិភាគឡើងវិញ ដែលឆ្លើយតបនឹងតម្រូវការសម្រាប់ការវិភាគសម្រាប់ការសម្រេចចិត្ត។

ស្វ័យប្រវ័ត្តិការដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់៖ ឧបករណ៍ស្វ័យប្រវ័ត្តិរលាយគំរូសម័យទំនើបអាចរៀបចំគំរូបានជាបន្តបន្ទាប់ដោយគ្មានការចូលរួមពីមនុស្ស។ នៅពេលបញ្ចូលជាមួយស្បេកទ្រូម៉ែត្រដែលមានការណែនាំគំរូស្វ័យប្រវ័ត្តិ វាអាចធ្វើឱ្យការវិភាគគំរូច្រើនបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ឧបករណ៍គំរូការផ្សារភ្ជាប់ និងស្បេកត្រូម៉ែត្រ XRF ដំណើរការជាមួយគ្នាដោយសហការគ្នា ដែលមួយទទួលខុសត្រូវលើការរៀបចំគំរូ ហើយមួយទៀតទទួលខុសត្រូវលើការវិភាគបន្ទាប់ពីវាយតម្លៃ។ ដោយបំប្លែងគំរូរូបរាងរឹងដើមទៅជាប៉ាក់កញ្ចក់ដែលមានភាពស៊ីគ្នាខ្ពស់ណាស់ ពួកវាបានដោះស្រាយបញ្ហាបាក់ស្ទះផ្នែករូបកាយ និងផ្នែករ៉ែវិទ្យាដែលវិធីសាស្ត្របង្ហាប់ជាមួយបាក់សាក់មិនអាចដោះស្រាយបាន។ គឺដោយសារតែការសហការយ៉ាងជិតស្និតរវាងឧបករណ៍ទាំងពីរនេះ ដែលធ្វើឱ្យស្បេកត្រូម៉ែត្រ XRF អាចប្រើប្រាស់បាននូវគុណសម្បត្តិរបស់ខ្លួន ដូចជាការវិភាគធាតុច្រើនក្នុងពេលតែមួយ និងការវិភាគយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដើម្បីផ្តល់លទ្ធផលបរិមាណដែលមានភាពត្រឹមត្រូវ អាចទុកចិត្តបាន និងអាចធ្វើម្តងទៀតបាន។

នៅក្នុងវិស័យផ្សារភ្ជាប់ទំនើប រ៉ែ សម្ភារៈសំណង់ និងការពារបរិស្ថាន ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងឧបករណ៍ទាំងពីរនេះបានក្លាយជាឧបករណ៍ដែលមិនអាចខកខានបានសម្រាប់ការវិភាគសមាសភាពរូបរាងរឹង។ ប្រសិនបើអ្នកកំពុងជួបបញ្ហាជាមួយភាពត្រឹមត្រូវនៃការវិភាគធាតុសម្រាប់គំរូដែលស្មុគស្មាញ សូមពិចារណាអំពីការណែនាំឧបករណ៍ «គូមាស» នេះ—ចាប់ផ្តើមពីការបង្កើតប៉ាក់កញ្ចក់ដែលល្អឥតខ្ចះខ្ចាយ ដើម្បីទទួលបានទិន្នន័យដែលអាចទុកចិត្តបានពិតប្រាកដ។