光学系统巴邢 - 龙格系统
焦距750mm
谱线范围120~800nm
分辨率优于 0.01nm
电源要求220V 单相 16A 2.5KVA
外形尺寸1452mm×1367mm×860mm
重量约 60Kg
自古以来,人们都有一个毛病,非要分出个子丑寅卯,非左即右。在光谱仪行业,也存在着:器推陈出新,更新换代,CCD定能取代PMT,COMS完败CCD的论调。
器作为光谱仪的核心部件,其技术的发展进步往往**着光谱仪的发展。电荷耦合元件(CCD)技术的应用是光电直读光谱仪的一个技术发展方向,采用CCD将会降低光电直读光谱仪的生产成本及减小仪器体积。其次CCD的优点是全谱,可以很方便地增加元素的种类。此外,CCD具有良好稳定性和较长的使用寿命,CCD型光电直读光谱仪可以实现激发样品时自动完成波长校准,不再需要定期进行校准,采用CCD技术可实现模块化、易于校准、抗振动。
小编在几年前的单位从事工作,当年PMT还是主流,仪器笨大。因为伊始购置仪器的时候对这方面不是很懂,初始只为了铝基材质,然后随着工作的深入,需要铁基的时候,厂家说加费用,要拆机装通道。“EXCUSE ME?”。
现在不比当年,运用CCD技术的仪器已然占据大部分市场。但,CCD又真的能取代PMT的地位么?
和传统的光电倍增管(PMT)技术相比,CCD发展较晚,作为新型器件,还存在一定的局限性。首先CCD没法如PMT那样每个通道都做优化。其次,CCD在应用中为了降低暗电流需要降温,这与光学系统需要恒温相矛盾。CCD目前还无法应用一些高速采样技术,因而在痕量元素分析方面性能不及PMT。CCD的信噪比不如PMT,其次如何保证多块CCD的一致性,以及处理多块CCD之间的接收空白区,也是一个问题。此外,当前CCD技术已经可以满足中端分析应用水平,但在短波元素分析、低含量元素分析、短期分析精度和长期精度方面和PMT还是有差距。
其实很明显的一个概念,就是实验室的仪器往往是采购的PMT,普通的厂家CCD就够了。
所有直读光谱仪都可以达到ppm级的精度吗?
直读的线是小于100ppm,也就是达到小数点后三位,0.001,的元素0.01%或以上可以出元素含量,可以精度为万分之一。并不是所有直读光谱仪的限都是一样的,不同厂家不同机型所达到的精度不同。
光谱分析是根据物质的光谱来鉴别物质,确定它的化学组成和相对含量,是一种灵敏快速的分析方法。生产过程的各个环节中,为了把控质量,保证成品符合出厂和验收要求,都离不开实时的化学成分。
直读光谱仪原理
直读光谱仪原理是样品经过电弧或火花,每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量,通过发射光谱强度的能量大小来分析各元素的含量。
原子发射光谱分析所采用的原理是用电弧(或火花)的高温使样品中各元素从固态直接汽化放电激发成原子蒸汽,当物质受到外界能量(电能和热能)的作用时,核外电子就跃迁到高能级,处于高能态(激发态)电子是不稳定的,激发态原子可存在的时间约为10-8秒,它从高能态跃迁到基态,或较低能态时,把多余的能量以光的形式释放出来。激发而发射出各元素的特征波长,因为每一种元素的基态是不相同的,激发态也是不一样的,所以发射的光子是不一致的,也就是波长不相同的。
依据波长可以决定是哪一种元素,这就是光谱的定性分析。另一方面谱线的强度是由发射该谱线的光子数目来决定的,光子数目多则强度大,反之则弱,而光子的数目又和处于基态的。
用光栅分光后,成为按波长排列的“光谱”,这些元素的特征光谱线通过出射狭缝,射入各自的感光器件,光信号变成电信号,经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模数转换,然后由计算机处理,并打印各元素的百分含量。
光电直读光谱仪虽然本身测量准确度很高,但测定试样中元素含量时,所得结果与真实含量通常不一致,存在一定误差,并且受诸多因素影响,有的材料本身含量就很低。有下面几种情况,在时可能产生误差。
,标样对光谱仪结果精度的影响,标样和试样的含量和化学组成不完全相同时,可能引起基体线和分析线的强度改变。
*二,标样与试样的物理性能不完全相同时,激发特征谱线会有差别从而产生系统误差。
*三,浇注的钢样经过退火,淬火,回火,热轧,锻压状态的钢样金属组织结构不相同时,测出的数据会有差别。
*四,熔炼过程中加入脱氧剂,去硫磷剂,混入未知合金元素,引起未知元素谱线的重叠干扰。
*五,样品的元素分布不均匀,导致分析结果不同。
以上几点是直读光谱仪精度产生误差的原因,若能避免,光谱仪的使用会更加方便。
球墨铸铁塑性韧性好, 成本低, 广泛用于汽车、化工、风电等设备的制造; 火花放电原子发射光谱分析方便、快捷, 广泛用于冶金产品的成分, 由于球墨铸铁的非白口化状态, 其制品无法直接进行光谱分析。通过对球墨铸铁制品试样进行淬火热处理, 改变它的表面组织为半白口化状态, 结构致密,从而可以进行光谱分析, 激发后, 被激发的样品表面出现有黑晕的正常激发点, 可以读取准确的数据, 大大提高了速度和效率。本文采用钢研纳克技术有限公司生产的Labspark750型火花光谱仪对生产样品进行分析比对实验,得到火花直读光谱仪分析铸铁中各元素准确含量的方法。
直读光谱仪常见的凹面光栅光谱仪有三种装置,即罗兰装置,帕邢装置和依格尔装置。
罗兰装置,光栅中心和感光板中心固定在可动的连杆两端,连杆的长度为光栅的曲率半径,其两端可沿互相垂直的导轨自由滑动,狭缝装有导轨的交点上。在连杆移动过程中,狭缝、光栅和感光板始终在一罗兰圆上。这种装置的缺点为:只能用移动连杆来读取不同波段的光谱。
帕邢装置的罗兰圆为一圆形钢轨,狭缝和光栅都固定在钢轨上,感光板环绕钢轨安装有一排底板架因而可同时拍摄几组光谱,其优点是稳定性高。
依格尔装置,其入射角等于衍射角,其中缝光源安装在底板架的正上方,要改变波段可将光栅和底板沿相反的方向转动同一角度,改变二者间的距离,使之始终位于罗兰圆上。该装置优点为体积紧凑,通常用于真空紫外光谱仪。
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