火花光电直读光谱仪 直读光谱分析系统

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。

碳素钢是近代工业中使用早、用量的基本材料。目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量。火花原子发射光谱分析法是一项成熟的分析技术，能够准确快速的测定材料的成分含量，从而实现材料质量的判定，能实现多元素含量的同时定量分析，操作简单快速，完全可以满足工业生产要求。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中低合金钢中各元素准确含量的方法。

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。

选择直读光谱仪实验室对环境的要求
实验室外环境条件，要求远离震源。环境要好一些，尘土要小。实验室的环境温度一般在15—25℃，需要安装大空调或者中央空调相对温度不大于70％，要远离化学腐蚀性气体。
1. 温度
温度控制可采用柜式空调机，根据试验室的面积，选择适当容量的空调机，在南方潮湿地区还必需增加去湿措施。机房要求封闭，防人尘埃侵入。温度变化较小。
2．氩气
氩气的供给纯度必须达到99．99％以上。纯度不够，*造成激发点子不好。氩气管道尽量靠直读光谱仪近些。如果纯度不够，必须选购氩气净化装置连接在气路中。
3．电源：
直读光谱仪的供电电源：有ACl98—240V50HZ的单相电源，供光谱仪使用3KVA。还有AC380V的电源供空调机和磨样机使用。
为了保证仪器的分析精度、输入试验室的电源应该接在交流稳压器上，其输出电压接到直接光谱仪器上。
4．地线：
接好地线，保证人身安全操作。为了防止电干扰，仪器应接地保护，设地线一根，接地电阻小于6欧姆。
地线建议使用直径80mm以上，长度2m以上的铜管或铜棒作为接地导体。埋设时，接地导体的周围加适量食盐和木炭。随仪器带的地线线缆应连接在接地导体上。引入仪器时尽量减少弯曲。必须弯曲时，曲率半径尽可能大些。
5．安装平面布置：
仪器的安装由仪器生产厂派人员负责进行，技术指标按双方协商或按用户企业标准进行检验。
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