OPA-500 大尺寸金屬構件原位分析儀是基于“國家重大科學儀器專項開發”成果研制，采用原位統計分布分析技術和高通量統計映射技術，在大尺寸構件級別金屬材料試樣的重大突破。解決了高鐵等大尺寸金屬構件的成分偏析度及夾雜物分析的難題。
工作原理：
原位統計分布分析技術 (Original Statistic Distribution Position Analysis，OPA) 是對被分析對象的原始狀態的化學成分和結構進行分析的一項技術。采用高穩定性連續激發火花光源激發大面積金屬材料，通過對無預燃、連續掃描激發所產生的單次放電光譜信號進行直接放大和高速數據采集和化學成分以及表面的結構信息，進而實現樣品的成分以及狀態定量分析。

儀器參數

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 :優于0.01nm，波長范圍 (nm) :160-650
采系集統:            
傳輸方式:Etherne， 控制方式:COM， 頻率 (kHz) :100，通道數量: 可設置 64
掃描:              
CNC控制系統 :  Siemens系統
3軸行程 :  X軸 360mm;  Y軸 247.mm;  Z軸 350mm
掃描端面至工作臺面距離（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
整機體積：W：1929mm D：1428mm H：2016mm

儀器特點

大尺寸構件剖面各元素成分的位置定量分布表征:
1.獲得任意點陣坐標位置（X，Y）上，各元素的準確含量
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
大尺寸構件全域（或局域）各元素的偏析度表征:
依托各元素海量點陣數據，建立含量- 頻度統計分布的表征模型，實現大尺寸構件全域（或局域）各元素的偏析度、符合度、疏松度等各參量跨尺度統計表征解析.
大尺寸構件全域（或局域）夾雜物分布表征:
依據單次放電沿夾雜物( 析出相) 邊界擴散放電的理論，建立夾雜物狀態分布的相關表征模型，實現大尺寸構件全域（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
高精度樣品移動掃描分析平臺:
對分析樣品精準掃描定位、光譜定量分析三位一體系統化專有技術、實現了樣品準確掃描測量.
適應不同形狀試樣:
采用自適應模擬匹配掃描技術，可以適應樣品的不同形狀全域原位統計分布分析樣品尺寸小于300mm*200mm.
數據及可視化:
1. 高速數據采集運算處理技術實現實時數據與掃描同步
2.依據海量數據及專用模型，實現一系列參量（各元素含量/夾雜物等）的全域或局域的統計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）
儀器重要應用:
1.大尺寸金屬構件成分偏析度表
2.征金屬材料構件各向異性取向表征
3.材料基因組工程高通量原位統計映射表征
非接觸測量，響應迅速，分析時間短，可滿足實時分析以及在線分析的要求。