火花直读光谱仪 光电直读光谱仪 光谱仪软件设计

光谱仪是将复色光分离成光谱的光学仪器，又称分光仪，广泛为认知的为直读光谱仪。直读光谱仪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并被激发而发射出各元素的特征波长，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，射入各自的光电倍增管或者是CCD等感应器，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。

通常来说，光谱仪有三个重要组成部分：狭缝（Slit）、色散元件（Dispersive element）、器（Detector）。在光谱仪性能评价中，重要的评价指标之一便是色散能力（Dispersive power）。
简单而言，就是色散元件能够把复色光分散到多宽的范围上，光被分散地越宽，光谱仪的分辨率自然越好。
可以看到，焦平面越远，刻线越密，色散能力越强，后者受到光栅制作工艺限制，传统的光谱仪往往在上下功夫，这也是光谱仪做的比较大的原因。
然而，值得注意的是，你把光谱仪的分辨能力提得越高，虽然波长相近的光能够被区分地更好，但其代价就是一定长度的detector上所能展现的光谱范围变小了，所以，当光栅光谱仪发展到一定阶段后，人们发现重要的问题又出现在了器（detector）这一侧。
器
感光元件是直读光谱仪的核心，元器件的好坏关系到精密仪器的精度。直读光谱仪（OES）的核心元件有三种,一种是广泛使用的CCD（电荷耦合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物半导体）器件,还有一种是PMT光电倍增管。
以上的器件都是光谱仪的核心器件，元件的质量对光谱仪的种类来说很重要。

从定量分析的观点来考虑，对光源的要求如下：
1．分析灵敏度高，并能分析痕量、微量元素分析，灵敏度可达ppm或ppb数量级。
2．浓度灵敏度高，即当分析元素含量C有小的变化时，相应的分析线强度2变化要大，即dI／dc要大。
3．在激发过程中，光源应有良好的稳定性和再现性，这是保证分析准确度的基本要求。
4．基体效应小，试料中基体含量变化时，分析元素的结果不受基体变化的影响。*三元素的影响，组织结构的影响，试样形状和质量的影响要小。
5．予燃时间，曝光时间(积分)要短，可提高分析效率和分析速度。

直读光谱仪的分辨率受到入缝宽度、出缝宽度、光栅刻线数、光谱仪的焦距、光线入射角、光谱级次等因素的综合影响,其中全谱和多道直读光谱仪的主要区别在于出入缝宽度、光栅刻线数和焦距的不同.全谱型直读光谱仪虽然焦距比较小,但其采用了更窄的入缝和更高刻线数的光栅,因此其光学分辨率与大型多道光谱仪相当;而且大型多道直读光谱仪采用PMT作为器,必须配合出缝来选择光谱,受制于光谱强度、出缝的加工和光学调试难度等因素的影响,出缝宽度通常在50μm左右,影响了多道光谱仪的分辨能力.而全谱型直读光谱仪采用CCD作为器,其像素宽度仅为10μm左右,大大提高了光谱的分辨能力.
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