Автоматизований аналіз азбесту за ISO 14966: точність і надійність рішень від JEOL

Азбест довгий час був незамінним матеріалом у будівництві завдяки своїм вогнетривким та ізоляційним властивостям. Проте сьогодні, коли є беззаперечні докази його шкідливого впливу на здоров’я людини, контроль за вмістом азбестових волокон у навколишньому середовищі став критично важливим завданням.

Для аналізу атмосферного повітря використання сканувальної електронної мікроскопії (SEM / CEM) – не просто стандарт, а необхідність. Саме цей метод дослідження передбачають чинні нормативні документи, зокрема ISO 14966:2019.

Останнім часом особлива увага приділяється методам автоматичного аналізу частинок, з якими можна ефективно класифікувати тисячі волокон за короткий час.

ПЗ Particle Analysis Software (PA3) від JEOL: автоматизація аналізу азбесту

Програмне забезпечення JEOL Particle Analysis Software (PA3) дає змогу автоматично виявляти волокнисті матеріали й класифікувати азбест. Процес відбувається так:

1. Автоматична зйомка: система сканує задану зону (наприклад, 300 полів зору за збільшення в 1000 разів)
2. Екстракція частинок: ПЗ автоматично виділяє волокна на основі заданих параметрів (довжина, ширина, співвідношення сторін)
3. Елементний аналіз (EDS): для кожної знайденої частинки проводиться енергодисперсійний аналіз, щоб визначити хімічний склад

Далі детальніше розглянемо кожен з етапів.

1. Підготовка зразка та умови зйомки

Зразок атмосферного пилу було зібрано на мембранний фільтр. Для забезпечення провідності й отримання чіткого сигналу зворотних електронів (BSE) зразок підготовлено за стандартним протоколом для аналізу частинок. Аналіз проводився на CEM серії JEOL JSM-IT з використанням детектора зворотних електронів (BED-C), який допомагає чітко розрізняти частинки на фоні фільтра завдяки різниці в атомному номері (Z-контраст).

2. Автоматизований аналіз

Програмне забезпечення Particle Analysis Software (PA3) виконує аналіз у три етапи, що дає змогу повністю вилучити людський фактор під час первинного збору даних:

• Пошук частинок. Система сканує поле зору. Завдяки високому контрасту зображення BSE програма легко відокремлює волокна від підкладки фільтра.
• Морфометричні вимірювання. Для кожного знайденого об’єкта автоматично розраховуються: довжина (L), ширина (W), співвідношення сторін (Aspect Ratio ≥ 3:1 для класифікації як волокно).
• Хімічна класифікація. EDS-система аналізує склад кожного волокна. Отримані дані порівнюються з попередньо налаштованою бібліотекою стандартів азбесту (хризотил, крокідоліт, амозит тощо).

3. Класифікація результатів

Усі виявлені частинки розподіляються за групами на основі їхнього хімічного складу. Наприклад, волокна з високим вмістом Mg і Si класифікуються як хризотил. Усі дані зберігаються в таблиці зі знімком кожного волокна та його спектром, що дає змогу оператору перевірити результати після завершення сесії.

Таблиця 1. Приклади налаштування ЕДС-типізації волокон азбесту

Застосування автоматизованого ПЗ від JEOL значно знижує навантаження на оператора. Хоча остаточне підтвердження результатів може потребувати участі спеціаліста, автоматика бере на себе 95 % рутинної роботи, забезпечуючи високу відтворюваність результатів і мінімізуючи ризик пропуску небезпечних волокон.

Компанія JEOL (Японія) вже понад 75 років є світовим лідером у виробництві електронно-оптичних приладів. Продукція цього виробника відома своєю надточністю, надійністю й інноваційними технологіями, що допомагають дослідникам і інженерам отримувати високоякісні зображення й точний хімічний аналіз зразків на мікро- та нанорівні.

Ключові переваги рішень від JEOL:

• Інтуїтивне керування: сучасні моделі (наприклад, серія IT810) оснащені сенсорним інтерфейсом та інтелектуальними функціями автоматичного фокусування і юстування
• Висока роздільна здатність за низьких напруг: дає змогу досліджувати непровідні й чутливі до пучка зразки (наприклад, полімери або біологічні об’єкти) без пошкодження структури
• Гнучкість конфігурації: можливість інтеграції великої кількості детекторів (EDS, WDS, EBSD) в одну камеру для комплексного аналізу

Як офіційний представник JEOL в Україні, ХЛР забезпечує повний цикл підтримки клієнтів:

• Професійні консультації: допомога в підборі оптимальної конфігурації обладнання під ваші специфічні завдання
• Сервісна підтримка: наявність сертифікованих інженерів, які пройшли навчання безпосередньо на заводах JEOL у Японії
• Навчання персоналу: методична підтримка й навчання ваших спеціалістів роботі на приладах
• Комплексні рішення: від підготовки приміщення до постачання витратних матеріалів

Фахівці «ХЛР» мають високий рівень кваліфікації та готові супроводжувати навіть найскладніші наукові й промислові проєкти, гарантуючи бездоганну якість сервісу і технічну підтримку світового рівня.

При створенні статті використані матеріали з сайту www.jeol.com