A téma rövid leírása:

A BME NTI nukleáris analitikai kutatócsoportja kifejlesztett egy mobil 3D röntgen spektrométert (XRF), amely alkalmas veszélyes, radioaktív és hulladékok anyagok atomi összetételének roncsolásmentes, gyors meghatározására. Az XRF spektrométer egy kis teljesítményű röntgencsőből és egy szilícium drift detektorból (SDD) áll, amely analitikai berendezés egy 3D nyomtató mozgató mechanikai szerkezetével és a hozzá tartozó vezérlő szoftver segítségével lehet pozícionálni a vizsgált szilárd minta felületének egy tetszőleges pontjának elemzéséhez. A konfokális mérési elrendezésben működő spektrométerrel 10-20 cm nagyságú, kiterjedt szilárd objektumok részletes, térbeli elemzését lehet elvégezni, amely funkciót egy lézeres optikai pozícionáló eszköz és egy beépített mikroszkóp is támogat. A pozícionáló funkció feladata, hogy a lineárisan mozgatható konfokális kialakítású röntgenspektrométer fókuszát a vizsgált tárgy felületének egy megadott térbeli pontjára irányítsuk. Ezt a műveletet jelenleg csak egy félautomatikus vezérléssel lehet elvégezni. Azonban, nagysorozatú, automatikus felületi, pásztázó módban végzett elemzésekhez mindenképpen szükség van a geometriai beállítási eljárás teljes automatizálására, továbbá a röntgencső és az SDD külső szoftveres vezérlésére. A berendezés analitikai teljesítményét javítani lehet két röntgencső egyidejű alkalmazásával, ami megnöveli a mintát érő gerjesztő röntgenfluxust.

A megoldandó feladatok felsorolása:

1. 3D pásztázó típusú XRF elemzés algoritmusának megalkotása, szoftveres vezérlésének kifejlesztése és az ezekhez szükséges méréstechnika hardveres megvalósítása réteges szerkezetű mintatípusok kvantitatív elemzésére.
2. Két röntgencsővel történő gerjesztés méréstechnikai megvalósítása konfokális mérési elrendezésben.
3. Az XRF rendszer automatikus beállítási és mozgatási eljárása algoritmusának továbbfejlesztése, amely funkciót végző vezérlő kódot Matlab és G-kód programozói környezetben kell elkészíteni.
4. A MINI-X-Ag röntgencső és a 123SDD energiadiszperzív röntgenspektrométer saját fejlesztésű szoftverből történő vezérléséhez szükséges algoritmusok kidolgozása és azok szoftveres megvalósítása Matlab környezetben.