Vue d’ensemble

Le TERRA, un système XRD haute performance, entièrement fermé, fonctionnant avec des batteries, intégrant des fonctionnalités XRD portable fermée, permet l’identification complète des éléments principaux, des éléments mineurs et des éléments traces, ainsi que l’analyse XRF rapide des éléments de Ca à U. Sa technique unique de préparation minimale des échantillons et sa chambre d’échantillonnage permettent une analyse rapide sur le terrain.

Technologie brevetée par la NASA et Olympus

Conçu à l’origine pour appuyer les analyses chimiques et minéralogiques du programme de laboratoire scientifique de la NASA sur Mars, l’analyseur TERRA d’Olympus est un appareil robuste, pleinement portable sur site, exploitant la double technologie de pointe XRD et XRF au service d’applications terrestres. Tirant profit d’innovations d’Olympus et de la NASA, il redéfinit l’analyse par diffraction des rayons X ou par fluorescence des rayons X.

Équipé d’une « caméra » munie d’un détecteur à couplage de charge (CCD) à excitation directe spécialement conçu, le TERRA peut recueillir simultanément les données de photon X de diffraction ou de fluorescence. En effet, la caméra intégrée permet de détecter en même temps la position du photon ainsi que son énergie. Grâce à la résolution énergétique d’environ 200 eV (5,9 keV) du TERRA, l’analyse XRF ne pourrait être plus facile : il vous suffit d’observer la fenêtre des spectres.

Préparation simple des échantillons

Grâce à l’analyseur TERRA, la collecte des échantillons destinés à vos expériences par diffraction des rayons X sera radicalement simplifiée. Généralement, l’échantillon doit être broyé finement, puis compressé pour former une pastille qui garantit l’orientation aléatoire suffisante des cristaux.

Grâce à la chambre de vibrations brevetée du TERRA, cette étape est maintenant inutile. En effet, à partir d’un simple échantillon de 15 mg de matière, le processus de convection unique de la chambre de vibration procure au système optique de l’analyseur de multiples orientations de la structure cristalline. Il en résulte un diagramme de diffraction par rayons X exceptionnel, pratiquement dépourvu des problèmes liés à l’orientation préférentielle rencontrés avec les méthodes de préparation habituelles.

Le système unique de traitement des poudres, l’absence de goniomètres mécaniques et de pièces mobiles compliquées font du TERRA un appareil tout à fait adapté aux applications où portabilité et facilité d’utilisation constituent des facteurs essentiels.

SwiftMin

Données obtenues par diffraction des rayons X

$Données obtenues par diffraction des rayons X$

Données obtenues par fluorescence des rayons X

Données obtenues par fluorescence des rayons X

Logiciel intégré pour la recherche de correspondance et l’analyse XRD quantitative

Logiciel XPowder

L’analyseur TERRA peut être livré avec le logiciel XPowder, requis pour le traitement des données de diffraction des rayons X. Il comprend la base de données AMCSD (American Mineralogist Crystal Structure Database). En outre, le logiciel XPowder donne accès aux fichiers (PDF) de l’International Centre for Diffraction Data (ICDD), si l’utilisateur souhaite s’y référer.

Pour l’analyse quantitative, XPowder est équipé de méthodes d’analyses quantitatives basées sur les rapports d’intensité de référence (RIR) ainsi que des outils d’analyse du diffractogramme complet.

Le TERRA fournit les données du diffractogramme dans une grande variété de formats de fichier, facilitant ainsi l’interprétation des diffractogrammes dans des programmes tiers.

Connectivité

Le TERRA fonctionne à l’aide du logiciel intégré à l’appareil. L’utilisateur accède au système d’exploitation grâce à une connexion Ethernet ou sans fil (802.11B/G). Cette méthode de fonctionnement à distance offre une grande souplesse pour le contrôle de l’appareil et le traitement subséquent des données.

Caractéristiques techniques

Résolution XRD	0,25° 2θ LMH
Gamme angulaire de XRD	5-55° 2θ
Type de détecteur	CCD 2D de 1024 x 256 pixels, refroidi par effet Peltier
Résolution XRF	250 eV à 5,9 keV
Gamme d’énergie de XRF	De 3 à 25 keV
Granulométrie d’un échantillon	Minéraux broyés de < 150 μm (tamis 100 mesh, 150 μm)
Quantité de l’échantillon	~15 mg
Élément ciblé par les rayons X	Cu ou Co (Cu standard)
Tension du tube à rayons X	30 kV
Puissance du tube à rayons X	10 W
Stockage des données	Disque dur endurci et interne de 40 Go
Connexion WI‑FI	802.11 B/G (contrôle à distance possible à partir d’un navigateur Web)
Température de fonctionnement	De –10 °C à 35 °C
Poids	14,5 kg (avec quatre batteries)
Dimensions	48,5 cm × 39,2 cm × 19,2 cm × 15.4 in. × 7.6 in.)
Boîtier	Boîtier à toute épreuve MIL C-4150J, IP67
Autonomie sur site	~ 4 heures (batteries remplaçables à chaud)

Applications

Les analyseurs XRF/XRD ont complètement révolutionnés la prospection géochimique, le contrôle de teneur des mines, les analyses métallurgiques et de traitement, les inspections de matériaux dangereux sur site et le dépistage de médicaments contrefaits sur le terrain. Les données de grande qualité et la vitesse d’analyse du TERRA permet d’obtenir la composition chimique en temps réel, à l’endroit précis du prélèvement de l’échantillon, où vous en avez le plus besoin.

Exploration minière

Minerai de fer — Analyse rapide des minerais riches en fer grâce aux ratios d’intensité de référence du logiciel Xpowder pour la génération automatique de la composition chimique quantitative des échantillons, même lorsque certaines phases sont complètement absente : quartz, hématite, goethite, magnétite et bien d’autres
Calcite dans le charbon — Quantification de la calcite (CaCO₃), connue pour réduire l’efficacité des matières premières combustibles utilisées dans les centrales thermiques au charbon, dans le but d’améliorer leur efficacité et réduire les émission de gaz à effet de serre
Potasse — Analyse de la potasse en vue d’une identification des phases et d’une analyse semi-quantitative des minéraux identifiés, tels que la sylvite, l’halite, la langbéinite et la léonite. Pour une décomposition plus précise, le logiciel Sietronics de Siroquant est offert.
Pierre calcaire et ciment – Analyse quantitative simple des minéraux répandus lies à la pierre calcaire : quartz alpha, amiante, calcite, dolomie, entre autres. Si la carrière contient des niveaux variables de dolomie, le TERRA détermine le niveau de présence dans une fourchette de 0,50 à 9,0 % avec une marge d’erreur de seulement 0,02 %.

Industrie pétrochimique

Diagraphie de boue de forage — Identification et quantification des minéraux dans les déblais de schiste pour l’obtention rapide d’information sur les sites de forage, cherchant simplement le filon des couches minérales.
Pipelines – Le mode Smart Sense du TERRA optimise la performance pics-bruit de fond pour l’identification et la quantification de matériaux de corrosion sur les pipelines. L’analyse XRF simultanée permet une identification rapide des éléments chimiques.
Réexaminez facilement les résidus d’extraction minière pour déterminer le rendement de la mine ou évaluer des projets passés

Analyse rapide de la

Identification rapide de matières dangereuses sur site en vue de garantir la sécurité locale et mondiale
Identification des explosifs, des matériaux de fusion et des accélérants sur site
Identification et quantification des matières dangereuses présumées : le PETN des azides, le KClO₃, le KClO₄ et le KNO₃ de la poudre noire, le KClO₃ de la poudre-éclair et la cascandite
Identification rapide de l’amiante dans les isolants sur le terrain

Industrie pharmaceutique

Identification rapide des médicaments contrefaits
Identification rapide et non destructive des formulations pharmaceutiques et des précurseurs
Analyse de la présence et de la quantité de matière active ou inactive, étrangère ou de remplacement
Analyse XRD rapide garantissant la sécurité du patient et protégeant la marque du fabricant légitime du produit

Olympus XRD

Benefits of Olympus XRD Analyzers

$X-ray diffraction analyzers for lithology and mineralogy$
Easy Sample Preparation: Conventional XRD instruments typically require extensive sample collection and preparation, since a large batch of sample must be finely ground and pressed carefully into a pellet. If the sample is ground too finely or pressed with too much pressure, you could introduce sample preparation effects, such as preferred orientation. In contrast, our XRD analyzers require only 15 mg of sample, easily obtained with the supplied sample kit.
Simultaneous Measurement: Conventional XRD instruments take a few seconds to collect each 2-theta measurement, so scanning the entire 2-theta range can take as long as several hours. Olympus XRD analyzers use a charge-coupled device (CCD) detector to simultaneously collect the entire 2-theta range, so the complete diffraction pattern is visible almost immediately.
2D X-Ray Diffractometer: Many XRD tools use an X-ray detector that captures the photons coming off the sample in only one plane, or a 1D experiment. Our CCD-based XRD instrument can collect a slice of the diffraction ring to help users understand if the sample was prepared correctly (particle statistics and/or preferred orientation of the crystals). Using this information, you can confirm the quantitative data is accurate and representative.
Transmission Geometry: Unlike larger conventional XRD instruments that use reflective geometry, our analyzers feature a transmission geometry where the X-ray beam passes through the sample. The amount of sample in the cell is fixed so that changes in density will not affect the resolution. This is particularly important in lower density materials, such as pharmaceutical samples, where the fixed penetration results in improved resolution when compared to a reflection-based instrument.
Energy Discrimination X-Ray Detector: Larger conventional XRD instruments typically cannot use an energy sensitive detector, so the detector is impacted by photons not used in the XRD experiment. In contrast, our XRD analyzer removes photons not directly involved in the X-ray diffraction experiment, such as X-ray fluorescence photons, to provide a better signal-to-noise pattern.
Cobalt and Copper Tube Options: Olympus XRD analyzers come standard with a rugged cobalt (Co) target X‐ray tube. This anode is the preferred choice of geologists and mineralogists, as it is excellent at analyzing samples with high iron (Fe) content. However, some applications (i.e. high manganese content), require a copper (Cu) target X‐ray tube. Olympus supplies either X-ray tube anode, depending on application needs.

How Olympus XRD Works

The Olympus XRD diffractometers use a unique method to rapidly and easily collect and process XRD data.

Olympus XRD Technology

Microfocus X-Ray Tube
X-Ray Beam
Collimator
Sample
CCD Detector

Our instruments use transmission geometry (represented in the image above), rather than reflection geometry used in conventional goniometer-based XRD models. With no moving parts, we achieve randomization using a unique vibrating sample holder. It generates a constant frequency that randomizes the powder, known as powder liquefaction.

The powder sits in between two windows of either Mylar or Kapton, as shown in the image below.

Thanks to our convective technique, every grain of sample in the chamber passes through the X-ray beam in every possible orientation within 30 seconds. With this method, Olympus XRD tools achieve 100% randomization, a critical component of precise and accurate X-ray diffraction. Requiring a mere 15 mg of sample, Olympus XRD can simultaneously collect the entire practical 2-theta range. The lack of moving parts also makes our XRD products reliable and virtually maintenance free.