火花光谱仪结构原理与调试应用

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火花源原子发射光谱培训教程

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由于样品种类繁多、形状各异、元素对象、 浓度、蒸发及激发难易不同,对光源的要求也各 不相同。没有一种万能光源能同时满足各种分析 对象的要求。直读光谱仪分析的误差,主要来源 于光源部分,因此,光源的选择十分重要。在选 择光源时应尽量满足下列要求: (1)高灵敏度,随着样品中元素浓度微小的变 化,其检出信号有较大的变化; (2)低检出限,能对微量及痕量成分进行检测; (3)良好的稳定性,试样能稳定地蒸发、原子 化和激发,使结果具有较高的精密度; (4)谱线强度与背景强度之比大(信噪比大); (5)分析速度快,预燃时间短; (6)构造简单,安全、易操作; (7)自吸收效应小,校准曲线的线性范围宽;
高能预火花光源又称多级光谱激发光源,它 是一种电压不高(950V),但电流上升速度很快 (约2微秒)的电容放电光源,也是一种新型的中 压火花光源。这种光源由计算机控制的控制电路、 放电回路和引燃回路三部分组成。其引燃回路采 用单结点晶体管来触发可控硅,产生高脉冲来引 燃分析间隙,光源的工作频率最高可达1000Hz。 2.3.3.1.2 高能预火花光源的主要特点
2. 光谱分析的内容
2.1 原子发射光谱分析的历史 2.1.1定性分析阶 1860年, Kirchhoff(克希霍夫)和Bunsen (本生) 利用分光镜发现物质组成与光谱之间关系,提出 (1)每个元素被激发时,就产生自己特有的光谱;
(2)一种元素可以根据它的光谱线的存在而 肯定它的存在,根据元素的上述特性,发现 了周期表中许多元素: 铯(1860年),铷(1861),铊(1861年,烟道灰), 铟(1863年,锌矿),镓(1875年),钐(1879年), 镨(1885年),钕(1885年)镱(1878年),钬 (1879年),钪(1879年),Dy( 1886 年),Tm(1879年),Gd(1886年),铕(1906 年)Ge(1886年),He(1895年),Ar(1894 年)Ne(1894),Ke(1894)Xe(1894). 光谱定性分析至今还是一种有用的方法. 2.1.2 定量分析阶段 经验公式: 1930-1931,塞伯和罗马金根据元 素的强度和浓度的关系,提出著名的塞伯-罗 马金公式,才使光谱定量分析成为可能。即: I = acb

火花直读光谱仪工作原理

火花直读光谱仪工作原理

火花直读光谱仪工作原理根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪. 光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理, 存储诸功能于一体.由于OMA 不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大改善了工作条件,提高了工作效率;使用OMA分析光谱,测盆准确迅速,方便, 且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出.目前,它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测.4.2光谱仪色散组件的选择和光学参数的确定4.2. 1光谱分析仪色散组件的选择在成像光谱仪设计中,选择色散组件是关键问题,应全面的权衡棱镜和光棚色散组件的优缺点[140-al)直读光谱分析仪是“汉化”了的光谱分析仪,操作更加简便明了。

原子吸收光谱的发展历史第一阶段原子吸收现象的发现与科学解释早在1802年,伍朗斯顿(W.H.Wollaston)在研究太阳连续光谱时,就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。

1817年,弗劳霍费(J.Fraunhofer)在研究太阳连续光谱时,再次发现了这些暗线,由于当时尚不了解产生这些暗线的原因,于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。

1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)与本生(R.Bunson)在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时,发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时,会引起钠光的吸收,并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实,断定太阳连续光谱中的暗线,正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射吸收的结果。

全谱火花直读光谱仪操作规程

全谱火花直读光谱仪操作规程

全谱火花直读光谱仪操作规程一、目的规范全谱火花直读光谱仪的使用和维护,以增加全谱火花直读光谱仪的使用寿命。

二、开启前仪器准备1.仪器准备1.1 检查氩气钢瓶压力应高于10bar(1MPa)。

1.2 检查废气瓶废气瓶应装1/2以上的水,必要时请更换清洁水。

2 仪器开启与关闭打开墙上总电源开关――――打开稳压电源开关(等待一分钟左右待电压输出稳定――――打开仪器主机开关――――打开氩气供应并调整输出压力(0.3~0.4MPa),――――开启计算机主机及显示器等其它附属设备――――启动仪器操作软件QMtrix――执行初始化UV光学系统――软件将按上次退出时的设置自动启动。

开机后,系统会要求重新光室初始化。

按步骤操作执行即可。

执行步骤:2.1 Qmatrix软件启动――点击〔Login in〕——提示“Argon pressure had been low in the meantime. Flush of UV optic will be initialized ”(需要光室吹扫)。

2.2 点击〔OK〕――-系统提示操作选项。

2.3 点击〔Initialize UV–optic〕――仪器自动执行初始化操作。

2.4 完成后,仪器进入待机状态。

2.5 待仪器稳定后,约1小时左右,可进行相关测量操作。

2.6 仪器关闭按相反步骤进行。

三、样品检测3.1 点击Method 菜单,从展开的下拉式菜单中选需要的方法(如:Fe110),点击左上角的黄色圆点,进行全面标准化,提示“Check reference spectrum?”(检查参考光谱)。

3.2点击确定弹出“Measure sample Re12now to check the pixel shift”。

3.3 电极刷清扫电极,将提示的标样Re12放到火花台上,放下样品夹,点击〔确定〕进行像素检查,测量结束显示绿灯。

火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧

火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧

火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧摘要:本文重点介绍了火花直读光谱仪的工作原理,分析了各种误差产生的原因,提出了消除各种误差的相应方法,阐述了火花直读光谱仪使用时的注意事项,为广大使用者提供了火花直读光谱仪的误差分析和应用技巧。

关键词:火花直读光谱仪;误差分析;应用技巧由于科学技术的发展,工业企业对材料化学成分的控制要求越来越高,而传统化学分析方法速度慢,分析范围小,极大地制约了工业企业的发展,而火花直读光谱仪具有速度快、准确度高、操作简单、分析范围广等优点,是化学分析方法无法比拟的,可以实现及时准确分析,在满足生产要求的同时保证产品质量。

因此,逐渐受到广大用户的欢迎。

火花直读光谱仪的测量误差受很多因素的影响,下面简单介绍其工作原理和应用技巧,并对测量误差进行详细分析,以使广大使用者更好、更准确地使用火花直读光谱仪。

一、工作原理火花直读光谱仪采用的是原子发射光谱分析法,工作原理是用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线,每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量,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,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,并打印出各元素的百分含量。

二、误差分析火花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,并且受许多因素的影响,下面就误差的种类、来源和避免误差的技巧进行分析。

根据误差的性质及产生原因,误差可分为系统误差、偶然误差、过失误差和其他误差等。

1.系统误差的来源及消除方法(1)标样和试样中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,从而引入误差。

(2)标样和试样的物理性能不完全相同时,激发的特征谱线会有差别,从而产生系统误差。

(3)浇注状态的钢样与经过退火、淬火、回火、热轧、锻压状态的钢样金属组织结构不相同时,测出的数据会有所差别。

火花光谱仪结构原理及调试应用

火花光谱仪结构原理及调试应用

诚信声明本人声明:我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。

本人签名:日期:毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:Lab-Spark1000火花光谱仪结构原理与调试应用学院:专业:班级学生:指导教师:1.设计(论文)的主要任务及目标(1) 完成毕业论文(2) 探究实验过程中改变一些条件对实验的影响(3) 能够与他人完成实验、独立完成论文2.设计(论文)的基本要求和内容(1) 完成火花光谱仪结构原理及工艺的总体分析。

(2) 完成火花光谱仪使用方法及调试应用分析。

(3) 掌握岗位操作要点及常见故障处理方法。

(4) 根据所学知识及岗位培训、调研,确定总体方案并撰写总论部分,文字约2000~3000字。

(5) 根据火花光谱仪的结构原理,完成其结构特点分析及工艺流程及调试应用分析。

(6) 根据岗位操作要点及常见故障,阐述常规处理方法要点。

(7) 完成教师指定的工程图或工艺流程图。

(8) 撰写毕业设计论文,约1万字左右。

3.主要参考文献[1] Lab—Spark1000火花直读火花光谱仪说明[2] 人民卫生出版社,《有机光谱分析》 2010年8月[3] 火花光谱2012年技术革新 2012年12月Lab-Spark1000火花光谱仪结构原理与调试应用摘要Lab-Spark1000火花光谱仪是用于检测金属材料中元素含量的分析仪器,广泛应用于冶金﹑铸造﹑机械、金属加工等领域的生产过程控制,中心实验室成品检验。

可用于Fe、Al、Cu、Ni、Co、Mg等多种金属及其合金样品分析。

具有稳定性好、检测限低、快速分析、运行成本低、方便维护、抗干扰能力强等特点。

火花等离子体光谱分析技术在元素分析中的应用

火花等离子体光谱分析技术在元素分析中的应用

火花等离子体光谱分析技术在元素分析中的应用火花等离子体光谱分析技术(Spark Plasma Spectroscopy,SPS)是一种重要的元素分析方法,它可以用来分析样品中的元素种类和含量。

该技术的原理是利用火花电极产生的高温等离子体在特定条件下发射各种元素的特征光谱线,然后通过光谱仪检测并分析光谱线的强度和位置,从而确定样品中各元素的含量和种类。

SPS技术已广泛应用于金属、非金属、化学、环境等领域,成为了重要的元素分析手段之一。

SPS技术的优点在于具有无损分析、快速、高灵敏度、不同元素之间不会相互干扰等特点。

在样品处理方面,该技术仅需样品的粉末或固体片状,处理和制备时间短,并且不需要太多的人力和财力成本。

在检测方面,SPS技术还可以对样品进行非破坏性检测,因此非常适用于各种复杂样品的分析,如金属材料、陶瓷、矿物、水质、纺织品、垃圾和粉尘等。

SPS技术在金属分析中的应用SPS技术在金属分析中应用非常广泛,可以分析各种金属材料中的元素种类和含量。

对于构成复杂和多元合金的金属材料,这种技术可以快速、准确地分析出其中的各种元素含量,如不锈钢中的钼、铬、镍、钛等元素;铝合金中的镁、硅、铜等元素;和其他合金中的各种元素。

因此,SPS技术具有非常广泛的实际应用价值。

SPS技术在其他领域的应用SPS技术除了在金属领域的应用外,在其他领域的应用也开始逐渐展现出来。

在环境监测方面,该技术可以对水体、大气、土壤中的重金属、有机物等进行分析,以检测环境质量状况。

在化学分析方面,SPS技术可以用来分析常见的元素,如硫、氮、氧、碳等等。

在土壤学领域,该技术可以用来评估土壤中的重金属含量和其分布状况,以研究土壤化学性质和土壤污染情况。

总之,SPS技术是一种极具潜力的元素分析技术。

其在金属领域的应用已经非常成熟,而在化学、环境、土壤领域的应用还有待于进一步的探索和开发。

对于实验室和工业生产中需要对多元合金等复杂材料进行分析的场合,SPS技术可以提供高质量、安全、快速的测试方案和结果,为各种领域的科学和技术创新提供了重要的支持。

火花光谱仪的使用中常见问题解析

火花光谱仪的使用中常见问题解析

火花光谱仪的使用中常见问题解析火花光谱仪是一种常用的分析仪器,广泛应用于金属材料分析、环境监测、食品安全等领域。

然而,在实际的使用过程中,我们常常会遇到一些问题。

本文将对火花光谱仪的使用中常见的问题进行解析,并提供相应的解决方法。

首先,火花光谱仪在分析过程中出现的信号不稳定问题是比较常见的。

造成信号不稳定的原因有很多,可能是样品制备不均匀,也可能是仪器本身存在问题。

解决这个问题的一种方法是检查样品制备方法,确保样品的均匀性和纯度。

另外,还可以进行仪器的检修和校准,确保仪器各部分的工作状态正常。

此外,合理选择激发电流和积分时间,也可以在一定程度上提高信号的稳定性。

其次,火花光谱仪在使用过程中可能会出现峰形不对称的问题。

峰形不对称可能是由于气氛或渣滓的影响造成的。

解决这个问题的一种方法是定期清洁仪器中的气氛道和渣滓箱,并确保样品的制备过程中没有渣滓的污染。

此外,还可以适量调整激发电流和积分时间,以获得更加均匀的峰形。

此外,火花光谱仪在分析过程中还可能会出现噪声较大的问题。

这个问题的解决方法往往要根据具体情况而定。

首先,可以通过增大放大倍数或增加积分时间的方式来提高信噪比。

其次,可以检查和清洁光路系统,以排除激光光束的散射和漏光等问题。

此外,噪声问题也可能与仪器本身的质量有关,因此,在购买光谱仪时,要选择质量可靠、性能稳定的产品。

另外,在实际的火花光谱分析中,有时可能会遇到杂质干扰的问题。

杂质干扰可能是由于样品本身的复杂性导致的,也可能是仪器的灵敏度不足引起的。

对于样品复杂性导致的干扰,可以通过对样品进行预处理、稀释或选择其他分析方法的方式进行解决。

对于仪器灵敏度不足引起的干扰,可以考虑采用更高灵敏度的火花光谱仪或其他分析方法。

此外,还有一些问题是与火花光谱仪的维护和保养有关的。

例如,灰尘对光学系统的影响,可能会导致信号强度降低和峰形变形等问题。

解决这个问题的方法是定期清洁光学系统,并确保仪器放置在清洁、干燥的环境中。

火花直读光谱仪的工作原理

火花直读光谱仪的工作原理

火花直读光谱仪的工作原理
火花直读光谱仪的工作原理是利用样品经过电弧或火花放电激发后产生的原子发射光谱,通过光栅分光和光电转换,测量各元素的特征谱线强度,然后计算出各元素的含量。

具体来说,火花直读光谱仪的主要结构包括激发系统、色散系统、检测系统和计算机控制与软件系统。

激发系统用于产生电弧或火花放电,使样品中的元素被激发并发射光谱;色散系统用于将发射光谱分成不同的波长;检测系统用于测量各元素的特征谱线强度;计算机控制与软件系统用于处理信号,计算各元素的含量,并显示结果。

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诚信声明本人声明:我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。

本人签名:日期:毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:Lab-Spark1000火花光谱仪结构原理与调试应用学院:专业:班级学生:指导教师:1.设计(论文)的主要任务及目标(1) 完成毕业论文(2) 探究实验过程中改变一些条件对实验的影响(3) 能够与他人完成实验、独立完成论文2.设计(论文)的基本要求和内容(1) 完成火花光谱仪结构原理及工艺的总体分析。

(2) 完成火花光谱仪使用方法及调试应用分析。

(3) 掌握岗位操作要点及常见故障处理方法。

(4) 根据所学知识及岗位培训、调研,确定总体方案并撰写总论部分,文字约2000~3000字。

(5) 根据火花光谱仪的结构原理,完成其结构特点分析及工艺流程及调试应用分析。

(6) 根据岗位操作要点及常见故障,阐述常规处理方法要点。

(7) 完成教师指定的工程图或工艺流程图。

(8) 撰写毕业设计论文,约1万字左右。

3.主要参考文献[1] Lab—Spark1000火花直读火花光谱仪说明[2] 人民卫生出版社,《有机光谱分析》 2010年8月[3] 火花光谱2012年技术革新 2012年12月Lab-Spark1000火花光谱仪结构原理与调试应用摘要Lab-Spark1000火花光谱仪是用于检测金属材料中元素含量的分析仪器,广泛应用于冶金﹑铸造﹑机械、金属加工等领域的生产过程控制,中心实验室成品检验。

可用于Fe、Al、Cu、Ni、Co、Mg等多种金属及其合金样品分析。

具有稳定性好、检测限低、快速分析、运行成本低、方便维护、抗干扰能力强等特点。

简单介绍光谱仪的工作原理、内部原理。

Lab-Spark1000火花光谱仪的应用领域及历史。

阐述LAB-1000火花光谱仪调试流程和仪器日常维护、保养注意事项。

详尽叙述光谱仪调试过程中遇到的实际困难与解决方案。

通过调试光谱仪,使自身的动手和自主思考能力得到提升。

关键词:描迹;全局标准化; Lab-Spark1000火花光谱仪;光电倍增管目录前言 (II)第1章. LAB—SPARK1000火花光谱仪工作原理 (3)1.1节光谱分析仪器原理(光源系统、色散系统、检测系统) (3)1.2节光源系统 (3)1.3节色散系统 (4)1.4节检测系统 (4)第2章.火花光谱仪应用范围 (6)2.1节光谱仪发展历史 (6)2.2节光谱仪的发展前景 (8)第3章.火花光谱仪的调试过程 (10)第4章.本人在综合毕业设计过程中所完成的具体工作 (22)第6章 .致谢 (24)第7章 .参考文献 (24)前言广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车制造、有色、航空航天、兵器、化工等领域的生产过程控制,中心实验室成品检验等,可用于Fe、Al、Cu、Ni、Co、Mg、Ti、Zn、Pb等多种金属及其合金样品分析。

新仪器的使用能力很大程度上依靠软件的功能,而软件的建立与丰富常常依靠原有工作经验和知识的积累。

如目前软件主要用于钢铁冶金等常规分析,对地质、衡有金属和稀土等更为复杂的组成和光谱干扰等方面的应用软件还需逐步开发。

目前,在国际上能够提供利用CCD和CID作为检测元件的商品仪器仅有几家,特点各不相同。

而作为一个新兴的、以高科技手段为起点的德国WAS公司推出的发射光谱技术与相关分析技术互相渗透,拓宽其应用范围,出现了一批很大有新意的光谱测钢中气体成分已进入实用阶段。

各个厂家在氮、氧等的测定方面作了很多研究和改进,特别对低含量氮的测定采取了改进措施。

可以测定低至10 ppm的氮含量,测量精度也达到常规分析方法的要求。

各类发射光谱仪器的操作软件,随着电子计算机技术的发展,普遍采用高性能配置的计算机,开发出在窗口下运行的全新软件,操作起来更加直观可靠。

而且,正在不断推出功能更加强大的操作系统。

第1章. Lab—Spark1000火花光谱仪工作原理试样经激发以后所辐射的光,经入射镜狭缝到色散系统光栅,经过分光镜以后各单色光被聚焦在焦面上形成光谱,在焦面上放置若干个出射狭缝,将分析元素的特定波长引出,分别投射到光电倍增管等接收器上,将光信号转变为电信号,由积分电容储存,当曝光终止时,由测量系统逐个测量积分电容上的电压,根据所测量电压值的大小来确定元素的含量。

传统的火花光谱仪采用单次脉冲法分析,而LAB1000采用单火花的的单次放电数字解析技术以及数据采集积分延时技术进行分析,分析精确度和精密度都得到了提高。

1.1节光谱分析仪器原理(光源系统、色散系统、检测系统)光谱仪基本由一下四部分组成:光源系统、色散系统、检测系统和控制与数据处理系统。

光源系统使式样激发发光,色散系统将符合光色散成各元素的谱线,检测系统用光电法来测量各元素的谱线强度,控制与数据处理系统将信号转换为元素百分含量表示出来。

(控制与数据处理系统是电脑上的软件系统,在这里就不介绍了,前三个为仪器本身原理,将着重介绍)1.2节光源系统光源对式样具有两个作用过程。

首先,把式样中的组分蒸发理解为气态原子,然后使这些气态原子激发,使之产生特征光谱。

因此光源的主要作用是对试样的蒸发和激发提供所需要的能量。

最常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花、激发光源、电感耦合等离子体(ICP)焰炬等等。

(1)、直流电弧直流电弧发生器是利用直流电作为激发能源。

常用电压为(150~380)V,电流为(5~30)A。

可变电阻用以稳定和调节电流的大小,电感用来减小电流的波动。

直流电弧的优点:检出限低、谱线亮度强、样品组织结构影响小。

直流电弧的缺点:稳定性差、对样品的破坏比较大,不适合薄样品分析。

(2)、火花光源火花光源的有点:稳定性高、放电参数可调L、C、R可调。

火花光源的缺点:检出限没有直流电弧低、放电参数对火花放电的影响L增加的影响:谱线强度减弱,放电速度减慢,火花变软,电极固定位置重复击穿率高。

C的增加影响:增强谱线强度,放电速度减慢,火花硬度不变。

R增加的影响:谱线强度减弱,放电速度减慢,火花变软,电极固定位置重复击穿率低。

1.3节色散系统色散系统主要器件是光谱仪。

光谱仪是利用色散原件和光学系统将光源发射的复合光按波长排列,并用适当的接收器接收不同波长的光辐射的仪器,安原理可分为两类:棱镜光谱仪和光栅光谱仪。

(1)、棱镜光谱仪这类仪器根据光的折射率随波长改变而改变的原理,将符合光经过冷静后。

把各种不同波长的光互相分开,并依次排列成按波长分布的光。

(2)、光栅摄谱仪光栅摄谱仪应用衍射光栅作为色散元件,利用光的衍射现象进行分光,光栅可以用于由几十埃到几百埃微米的整个光学普域。

光栅是由许多平行,且是等距离分开的槽沟刻画在玻璃表面,或者是一层金属涂镀在玻璃表面,通常都使用铝金属。

一般光栅的刻线数为(900~4500)条/毫米,由激光制造的光栅可达到6000条/毫米。

1.4节检测系统检测器的作用是将单色器分出的光信号进行光电转换,常用光电倍增管做检测器。

(1)、光电倍增管光电倍增管(PMT)是一种具有极高灵度和超快时间响应的光探测器件。

典型的光电倍增管是在真空管中,包括光电发射阴极(光阴极)和聚焦电极、电子倍增极(阳极)的器件。

原理---------外加负高压到阴极,经过一系列电阻使电压一次均匀发布在各打拿极上,这样就能发生光电倍增作用。

当分光后的光照射到阴极上,阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,通过进一步的二次发射得到倍增放大。

放大后的电子被阳极收集作为信号输出。

因为采用了二次发射倍增系统,光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。

光电倍增管还有快速响应,大面积阴极等特点。

第2章.火花光谱仪应用范围广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车制造、有色、航空航天、兵器、化工等领域的生产过程控制,中心实验室成品检验等,可用于Fe、Al、Cu、Ni、Co、Mg、Ti、Zn、Pb等多种金属及其合金样品分析。

可对片状、块状以及棒状的固体样品中的非金属元素(C、P、S、B等)以及金属元素进行准确定量分析,分析结果准确,分析精度高。

仪器日常维护简单,运行成本低,故障率低。

2.1节光谱仪发展历史光谱起源于17 世纪,1666 年物理学家牛顿第一次进行了光的色散实验。

他在暗室中引入一束太阳光,让它通过棱镜,在棱镜后面的自屏上,看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上——即形成一道彩虹。

这种现象叫作光谱.这个实验就是光谱的起源,自牛顿以后,一直没有引起人们的注意。

到 1802 年英国化学家沃拉斯顿发现太阳光谱不是一道完美无缺的彩虹,而是被一些黑线所割裂。

•1814 年德国光学仪器专家夫琅和费研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时.把那些主要黑线绘出光谱图。

•1826 年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上光谱时指出,发射光谱是化学分析的基础、钾盐的红色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。

•到1859 年克希霍夫和本生为了研究金属的光谱自己设计和制造了一种完善的分光装置,这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器,研究火焰、电火花中各种金属的谱线,从而建立了光谱分析的初步基础。

•从1860 年到 1907 年之间、用火焰和电火花放电发现碱金属元素铯 Cs、1861 年又发现铷 Rb 和铊Tl,1868 年又发现铟 In和氦 He•1869 年又发现氮 N。

1875~1907 年又相继发现镓 Ga,钾 K,铥 Tm,镨 Pr,钋 Pe,钐 Sm,钇 y,镥 Lu 等。

•1882 年,罗兰发明了凹面光栅,即是把划痕直接刻在凹球面上。

凹面光栅实际上是光学仪器成象系统元件的合为一体的高效元件,它解决了当时棱镜光谱仪所遇到的不可克服的困难。

凹面光栅的问世不仅简化了光谱仪器的结构,而且还提高了它的性能。

波耳的理论在光谱分析中起了作用,其对光谱的激发过程、光谱线强度等提出比较满意的解释。

从测定光谱线的绝对强度转到测量谱线的相对强度的应用,使光谱分析方法从定性分析发展到定量分析创造基础。

从而使光谱分析方法逐渐走出实验室,在工业部门中应用了。

•1928 年以后,由于光谱分析成了工业的分析方法,光谱仪器得到迅速的发展,一方面改善激发光源的稳定性,另一方面提高光谱仪器本身性能。

最早的光源是火焰激发光谱;后来又发展应用简单的电弧和电火花为激发光源,在上世纪的三十、四十年代改进采用控制的电弧和电火花为激发光源,提高了光谱分析的稳定性。

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