OPA-500 大尺寸金屬構(gòu)件原位分析儀是基于“國家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)開發(fā)”成果研制，采用原位統(tǒng)計(jì)分布分析技術(shù)和高通量統(tǒng)計(jì)映射技術(shù)，在大尺寸構(gòu)件級(jí)別金屬材料試樣的重大突破。解決了高鐵等大尺寸金屬構(gòu)件的成分偏析度及夾雜物分析的難題。
工作原理：
原位統(tǒng)計(jì)分布分析技術(shù) (Original Statistic Distribution Position Analysis，OPA) 是對被分析對象的原始狀態(tài)的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的一項(xiàng)技術(shù)。采用高穩(wěn)定性連續(xù)激發(fā)火花光源激發(fā)大面積金屬材料，通過對無預(yù)燃、連續(xù)掃描激發(fā)所產(chǎn)生的單次放電光譜信號(hào)進(jìn)行直接放大和高速數(shù)據(jù)采集和化學(xué)成分以及表面的結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樣品的成分以及狀態(tài)定量分析。

儀器參數(shù)

火花頻率 (Hz) : 300-800
光柵:                 
焦距 (mm) :500，刻線密度 ( 線 /mm):2700， 線分辨率 (nm/mm) :0.7407
分辨率 :優(yōu)于0.01nm，波長范圍 (nm) :160-650
采系集統(tǒng):            
傳輸方式:Etherne， 控制方式:COM， 頻率 (kHz) :100，通道數(shù)量: 可設(shè)置 64
掃描:              
CNC控制系統(tǒng) :  Siemens系統(tǒng)
3軸行程 :  X軸 360mm;  Y軸 247.mm;  Z軸 350mm
掃描端面至工作臺(tái)面距離（mm）:    0-120
速度 (mm/min):  60-180
位置精度:  雙向定位精度(mm) X軸 0.016/0.010；Y/Z軸0.012/0.01
雙向重復(fù)定位精度（mm）X軸 0.008/0.006; Y/Z軸0.008/0.006
掃描范圍 :  300mm*200 mm
工件重量: 承載能力（均布）200kg
壓縮空氣工作壓力（MPa）: 0.6
掃描形式: 方形、圓形、米形、扇形、異形
電源要求：220（1±10%）VAC，50Hz
整機(jī)體積：W：1929mm D：1428mm H：2016mm

儀器特點(diǎn)

大尺寸構(gòu)件剖面各元素成分的位置定量分布表征:
1.獲得任意點(diǎn)陣坐標(biāo)位置（X，Y）上，各元素的準(zhǔn)確含量
2.任意線段各元素含量的定量分布變化表征
3.全域各部位各元素定量分布變化趨勢和取向表征
大尺寸構(gòu)件全域（或局域）各元素的偏析度表征:
依托各元素海量點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，建立含量- 頻度統(tǒng)計(jì)分布的表征模型，實(shí)現(xiàn)大尺寸構(gòu)件全域（或局域）各元素的偏析度、符合度、疏松度等各參量跨尺度統(tǒng)計(jì)表征解析.
大尺寸構(gòu)件全域（或局域）夾雜物分布表征:
依據(jù)單次放電沿夾雜物( 析出相) 邊界擴(kuò)散放電的理論，建立夾雜物狀態(tài)分布的相關(guān)表征模型，實(shí)現(xiàn)大尺寸構(gòu)件全域（或局域）：
1.夾雜物分類定量表征
2.夾雜物粒度分布表征
3.夾雜物位置分布表征
高精度樣品移動(dòng)掃描分析平臺(tái):
對分析樣品精準(zhǔn)掃描定位、光譜定量分析三位一體系統(tǒng)化專有技術(shù)、實(shí)現(xiàn)了樣品準(zhǔn)確掃描測量.
適應(yīng)不同形狀試樣:
采用自適應(yīng)模擬匹配掃描技術(shù)，可以適應(yīng)樣品的不同形狀全域原位統(tǒng)計(jì)分布分析樣品尺寸小于300mm*200mm.
數(shù)據(jù)及可視化:
1. 高速數(shù)據(jù)采集運(yùn)算處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與掃描同步
2.依據(jù)海量數(shù)據(jù)及專用模型，實(shí)現(xiàn)一系列參量（各元素含量/夾雜物等）的全域或局域的統(tǒng)計(jì)分布可視化圖形表述（頻度分布圖，特定線段一維分布圖，剖面二維視圖，剖面三維視圖等）
儀器重要應(yīng)用:
1.大尺寸金屬構(gòu)件成分偏析度表
2.征金屬材料構(gòu)件各向異性取向表征
3.材料基因組工程高通量原位統(tǒng)計(jì)映射表征
非接觸測量，響應(yīng)迅速，分析時(shí)間短，可滿足實(shí)時(shí)分析以及在線分析的要求。