Switch to English
VŠCHT PrahaFCHTUKMKI Výzkum na ústavu Přístrojové vybavení Elementární analyzátor Bruker G8 Galileo (O, N, H)

Elementární analyzátor Bruker G8 Galileo (O, N, H)

9. 10. 2026 David Nečas

   Náš ústav disponuje špičkovým laboratorním analyzátorem Bruker G8 Galileo, který představuje jedno z nejvýkonnějších a nejuniverzálnějších řešení pro elementární analýzu kovů a speciálních slitin. Tento přístroj slouží k vysoce přesnému stanovení absolutního obsahu kyslíku (O), dusíku (N) a vodíku (H), jejichž přítomnost v materiálech má kritický vliv na jejich mechanické vlastnosti, celkovou jakost a životnost.

Technologie a princip měření

   Analyzátor využívá mezinárodně uznávanou a standardizovanou metodu tavení v inertním plynu (Inert Gas Fusion – IGF, či Melt Extraction – ME).

   Proces je plně automatizovaný a probíhá v následujících krocích:

  1. Přesně zvážený vzorek je vpuštěn do rozžhaveného grafitového kelímku.
  2. Ve vysokoteplotní elektrodové peci (schopné dosáhnout teplot přes 3 000 °C) se vzorek roztaví v proudu nosného inertního plynu (helium, argon nebo dusík).
  3. Uvolněné plyny jsou okamžitě transportovány k detekci:

    • Kyslík reaguje s grafitem za vzniku CO/CO₂, což je precizně měřeno nedisperzním infračerveným analyzátorem (NDIR).

    • Dusík a vodík se uvolňují ve své elementární podobě (N₂, H₂) a jsou detekovány pomocí vysoce citlivého teplotně vodivostního detektoru (TCD).

   Díky pokročilým technologiím, jako je FusionControl™ (hlídání teploty tavení v reálném čase k zamezení tvorby nežádoucích sloučenin) a Smart Molecule Sequence™, jsou veškeré uvolněné plyny analyzovány přímo a bez zkreslení. Přístroj dosahuje vynikající přesnosti s detekčními limity až v řádu sub-ppm či ppb (ng/g).

Požadavky na vzorek a analyzované materiály

   Přístroj je navržen pro měření široké škály materiálů od běžných konstrukčních kovů až po vysoce čisté a reaktivní slitiny. Splňuje požadavky norem organizací ASTM a ISO.

  • Podporované materiály: Oceli, železné i neželezné kovy (Cu, Al, Ni), reaktivní kovy a kovy s vysokým bodem tání (Ti, Ta, Zr, Nb), komplexní slitiny typu HEA (High Entropy Alloys) a další. V přístroji nelze měřit materiály obsahující organické složky.

  • Forma vzorku: Lze analyzovat pevné kusové vzorky (odřezky, válečky), práškové kovy i svarové materiály.

  • Požadavky na přípravu: K analýze je zapotřebí přesně zvážený, čistý a reprezentativní vzorek (typicky o hmotnosti kolem 1 gramu v závislosti na typu materiálu).

Aplikace v praxi

   Přesné stanovení obsahu plynů (O, N, H) je stěžejní pro celou řadu odvětví:

  • Prášková metalurgie a 3D tisk kovů (AM): Kontrola čistoty a kvality vstupních kovových prášků. Obsah kyslíku, vodíku a případně argonu má zásadní dopad na stabilitu tiskového procesu a pórovitost finálních komponent.

  • Metalurgie a slévárenství: Kontrola taveniny při výrobě ocelí a slitin. Sledování koncentrací pomáhá předcházet tvorbě oxidických vměstků, puchýřů v hliníkových odlitcích či hydridové křehkosti (např. u titanu a vysokopevnostních ocelí).

  • Hodnocení kvality svarů: Stanovení difuzního a zbytkového vodíku ve svarech pro prevenci praskání svarových spojů (s možností měření dle ISO 3690).

  • Materiálový výzkum a vývoj: Vývoj nových pokročilých slitin pro letecký, automobilový či biomedicínský průmysl a výzkum materiálů pro bezpečné skladování vodíku.