? ? ? ? 光電直讀光譜儀工作原理
? ? ? ?直讀光譜儀采用原子發(fā)射光譜學的分析原理,樣品經(jīng)過電弧或火花放電激發(fā)成原子蒸汽,蒸汽中原子或離子被激發(fā)后產(chǎn)生發(fā)射光譜,發(fā)射光譜經(jīng)光導纖維進入光譜儀分光室色散成各光譜波段,根據(jù)每個元素發(fā)射波長范圍,通過光電管測量每個元素的最佳譜線,每種元素發(fā)射光譜譜線強度正比于樣品中該元素含量,通過內(nèi)部預制校正曲線可以測定含量,直接以百分比濃度顯示。??
? ? ? ? 光電直讀光譜儀的結(jié)構(gòu)
? ? ? ? ?由于外界環(huán)境的溫度濕度變化比較大,而光學室各部件用的材料的膨脹系數(shù)不同,為了保持儀器穩(wěn)定,所以增加恒溫控制室(35℃)裝置。
為使的樣品表面不受氧化,同時避免氧對短波輻射的吸收因此需要高純氬氣進行保護及沖洗。
? ? ? ? ?碳硫磷元素需要使用200nm以下波段的輻射將被空氣吸收,因此如需要測定碳硫磷元素,即需要光學系統(tǒng)置于中空狀態(tài)下進行。
? ? ? ? ?一 激發(fā)系統(tǒng)
樣品被激發(fā)的工作臺,被測試樣在火花臺上被激發(fā)后產(chǎn)生譜線,經(jīng)火花臺采光后送到光學室處理。
? ? ? ? 激發(fā)系統(tǒng)的維護注意事項
能夠影響樣品激發(fā)結(jié)果的因素可總結(jié)為4條:
? ? ? ? 激發(fā)能量
能量提供的方式不同如直流電弧、火花的激發(fā)效果是不同的,火花中的激發(fā)脈沖寬度、脈沖高度、脈沖頻率不同對于不同元素的激發(fā)效果亦不同,因此在不同型號的儀器中,需根據(jù)所測樣品的實際情況,慎重選擇激發(fā)能量參數(shù)。
? ? ? ?激發(fā)環(huán)境
? ? ? ?樣品
樣品的材質(zhì)、取樣、前處理等各方面,均對激發(fā)效果影響重大,在使用和維護時,需特別注意我們的激發(fā)對象的狀態(tài)是否符合要求。
? ? ? ?激發(fā)臺內(nèi)部情況
不同型號的儀器的激發(fā)臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,但總體來講,激發(fā)臺內(nèi)部是否清潔、電極極距是否穩(wěn)定,激發(fā)臺發(fā)光弧焰相對于光學系統(tǒng)的高度等,均會影響我們的數(shù)據(jù)結(jié)果。
? ? ? ?總之,對于不同型號,不同廠家的儀器來說,此4條因素的實現(xiàn)形式可能略有不同,但是總體上維護和維修激發(fā)系統(tǒng)的方向在此。
? ? ? ?二 光學系統(tǒng)
? ? ? ?主要包含入射透鏡,入射狹縫,光柵,出射狹縫和光電倍增管。
? ? ? ?火花臺送到光學室的光經(jīng)入射透鏡聚光后送到入射狹縫,再送到光柵,光柵將這束復合光分成有規(guī)律排列的單色光,然后經(jīng)出射狹縫到光電倍增管,光電倍增管將此光信號轉(zhuǎn)變成電流信號送到電學系統(tǒng)的檢測部分進行積分放大。
? ? ? ?光路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
? ? ? ?機械變形小,校正到位,可通過恒溫和狹縫掃描來控制。
? ? ? ?光路中對于紫外、真空紫外區(qū)光譜線在光室中的傳輸過程中損耗小,可通過氣循環(huán)或抽真空的方式進行維護。那么,對真空泵等器件的維護成為重點,此外,透光鏡片的定期擦拭也成了保證光信號傳輸效率穩(wěn)定的重要操作。對于不同型號的儀器來說同,光學系統(tǒng)的穩(wěn)定和光信號傳輸效 ? ? ? ?率都是很重要的影響因素,因此需根據(jù)各儀器的實際情況進行儀器的維護和檢查安排。
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? ? ? ?三 測量系統(tǒng)
? ? ? ?光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)變成電流信號后,送到檢測系統(tǒng)的積分板的積分通道,經(jīng)積分放大后,將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,再送到A/D板上進行A/D轉(zhuǎn)換,將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,送到CPU處理后再送到計算機處理,顯示出所含元素和元素的濃度等數(shù)值。所以檢測系統(tǒng)包括:電源板(提供+5V和±12V),CPU板,A/D板和積分板。
? ? ? ?測量系統(tǒng)的維護注意事項
? ? ? ?采集器件保持穩(wěn)定合適的工作狀態(tài)
? ? ? ?采集器件為光電轉(zhuǎn)換元件,目前的光電直讀光譜儀主要采用的是兩大類采集器,一種是光電倍增管,另外一種是CCD/CID檢測器,固體成像系統(tǒng),任何一種采集器件,都存在著一個和照射光強、工作供電以及輸出電信號強度三個方面有關(guān)的函數(shù),針對不同的光強,不同的供電,采集器的光電轉(zhuǎn)換效率,以及它的靈敏度、穩(wěn)定性都會有很大的影響。所以如需自己調(diào)節(jié)這些參數(shù)需謹慎咨詢儀器生產(chǎn)商的意見后或嚴格按照儀器說明書進行調(diào)整
信號轉(zhuǎn)換的電路板及芯片不能長期處于潮濕、積灰過多的條件下,大部分電路板、芯片遇到灰塵過多或濕度過大的情況都會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象,這就會在整個測量系統(tǒng)中產(chǎn)生暗電流,當暗電流大到一定程度有可能造成測量系統(tǒng)電路中的器件損毀的情況。所以務必要保護好儀器的測量系統(tǒng)。有些型號的儀器測量系統(tǒng)置于分光室內(nèi)部一般情況下不需考慮。但如出現(xiàn)真空泵油倒吸等情況需立即和儀器生產(chǎn)商的技術(shù)支持聯(lián)系。