火花直讀光譜儀

　　概述

　　光譜儀( Spectroscope)又稱分光儀。以光電倍增管等光探測(cè)器在不同波長位置，測(cè)量譜線強(qiáng)度的裝置。其構(gòu)造由一個(gè)入射狹縫，一個(gè)色散系統(tǒng)，一個(gè)成像系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區(qū)域，并在選定的波長上(或掃描某一波段)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。分為單色儀和多色儀兩種。是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，利用光譜儀可測(cè)量物體表面反射的光線。

　　應(yīng)用

　　火花直讀光譜儀是進(jìn)行冶煉爐前的在線分析以及中心實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)品檢驗(yàn)，是控制產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段之一?！』鸹ㄖ弊x光譜儀用電?。ɑ蚧鸹ǎ┑母邷厥箻悠分懈髟貜墓虘B(tài)直接氣化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管，光信號(hào)變成電信號(hào)，經(jīng)儀器的控制測(cè)量系統(tǒng)將電信號(hào)積分并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計(jì)算機(jī)處理，并打印出各元素的百分含量。

　　火花直讀光譜儀是一種爐前元素快速分析儀器，其光源為低壓直流快速火花光源。儀器整機(jī)結(jié)構(gòu)、分光系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、分析軟件及電磁兼容性等方面，都充分考慮到用戶現(xiàn)場(chǎng)的需求，經(jīng)不斷研究、實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化而來，使性能指標(biāo)能滿足用戶現(xiàn)場(chǎng)長期使用的要求。

　　采用曲率半徑為750mm的光柵，光柵常數(shù)為2400，一級(jí)光譜線色散率為0.55nm/mm。因此， 在性能和尺寸上達(dá)到了一個(gè)很好的平衡。光學(xué)系統(tǒng)采用帕型-龍格結(jié)構(gòu)，波長范圍170nm～510nm。 RG-N68采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的掛縫技術(shù)，涵蓋了常用的112條分析譜線，使儀器具有極大的分析基體適應(yīng)性及通道適應(yīng)性。不同的波段采用不同的光電倍增管及不同寬度出縫，最多可配置48個(gè)分析通道。

　　光譜室內(nèi)設(shè)置疲勞燈，疲勞燈可以使光電倍增管始終處于待工作狀態(tài)，提高分析精度和穩(wěn)定性。

　　火花臺(tái)通過特殊設(shè)計(jì)使出光孔避開光源強(qiáng)背景區(qū)，保證視窗光闌處于最佳分析區(qū)；低氬氣消耗設(shè)計(jì)，氬氣氣流平穩(wěn)，在節(jié)省氬氣消耗的同時(shí)保證光源的穩(wěn)定；極板所用材料及結(jié)構(gòu)，保證了極板具有良好的熱穩(wěn)定性及機(jī)械穩(wěn)定性，從而提高了儀器分析精度；樣品可通過壓桿頂住，避免漏氣漏光，壓桿高度可調(diào)；特殊的碗狀設(shè)計(jì)可以積存粉塵，使激發(fā)室清理更加方便，同時(shí)減小了激發(fā)室容積，從而減少了氬氣消耗；激發(fā)臺(tái)具有穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)及熱容量，使樣品頻繁激發(fā)分析時(shí)，所得分析數(shù)據(jù)具有良好的穩(wěn)定性。

　　光譜室采用真空、恒溫和防震設(shè)計(jì)。特殊設(shè)計(jì)的光室結(jié)構(gòu)及真空控制系統(tǒng)，保證了光室穩(wěn)定的真空度，進(jìn)而提高了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最大限度地減少了油蒸汽對(duì)光室的污染。通過恒溫系統(tǒng)保證光室溫度控制在36℃±0.5℃，避免了溫度波動(dòng)對(duì)儀器光學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性所造成的影響，使儀器具有良好的穩(wěn)定性。

　　儀器具有完善的電路狀態(tài)檢測(cè)功能，可同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)模擬量、開關(guān)量，并可做系統(tǒng)測(cè)試；可打印系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)報(bào)告，為儀器維護(hù)提供了極大便利。

　　采用高重復(fù)率光源，其最高頻率可達(dá)312Hz，具有高能預(yù)燃能力，針對(duì)不同的分析材料，具有多種預(yù)燃和積分條件可供選擇。光源具有主回路過流保護(hù)，可有效的防止由于誤操作對(duì)儀器造成的損壞。

　　特殊的氬氣氣路設(shè)計(jì)，縮短了儀器由待機(jī)狀態(tài)到分析狀態(tài)所需沖氬時(shí)間，使樣品激發(fā)更充分，放電更集中，由于其特殊的入氣角度設(shè)計(jì)，更好地保護(hù)了鏡頭不被污染。樣品夾設(shè)計(jì)，保證了樣品與激發(fā)臺(tái)接觸的氣密性。廢氣出氣部分所采用的空氣過濾罐，一方面起到了防止電極與樣品放電部分產(chǎn)生氬氣湍流現(xiàn)象，另一方面可將氬氣中的金屬可吸入顆粒過濾吸除，降低對(duì)化驗(yàn)室環(huán)境的污染。

　　分析軟件是基于WndowsXP操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。軟件可完成單火花測(cè)量、多火花分組測(cè)量、多內(nèi)標(biāo)處理、背景通道處理、元素干擾扣除、百分含量與誘導(dǎo)含量混合擬合曲線及方便的控樣功能。標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)學(xué)模型經(jīng)特殊處理，可使用戶在日常分析工作中節(jié)省更多的標(biāo)樣，減少標(biāo)樣的消耗；軟件具有分析數(shù)據(jù)查詢、匯總、并按用戶要求打印等功能。

　　參數(shù)

　　1、分光系統(tǒng)

　　l帕型-龍格結(jié)構(gòu)；

　　l波長范圍170nm～510nm；

　　高精度光刻蝕整體狹縫，可通過折射鏡微調(diào)通道偏差；

　　凹面全息光柵，750mm焦距；

　　光柵刻線2400條/mm；

　　一級(jí)光譜線色散率0.55nm/mm；

　　整體鑄造光室，可保證光室真空度工作在10Pa以下。

　　分光系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)安裝，避免溫度、光室真空形變及機(jī)械應(yīng)力變化的影響；

　　自動(dòng)恒溫系統(tǒng)，保證光室溫度36℃±0.5℃；

　　具有震動(dòng)保護(hù)功能。

　　2 真空系統(tǒng)

　　特殊設(shè)計(jì)的真空系統(tǒng)，保證了光室穩(wěn)定的高真空度，進(jìn)而提高了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

　　特殊設(shè)計(jì)的前光路，可在保證光源激發(fā)光斑穩(wěn)定的情況下，最大限度地提高了光室進(jìn)光量。

　　3 樣品激發(fā)臺(tái)

　　激發(fā)室的特殊設(shè)計(jì)，使清潔工作更加便利；

　　更小的激發(fā)空間，使氬氣消耗更??；

　　特制的樣品壓桿，使日常分析時(shí)更換樣品更加方便；

　　開放式樣品激發(fā)臺(tái)可適應(yīng)各種大小、更多形狀樣品的分析；

　　具有電極自保護(hù)回路，使電極使用壽命更長、清潔電極更加容易；

　　透鏡部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使透鏡拆裝、擦拭更方便，氬氣的沖洗設(shè)計(jì)更可以延長透鏡清洗周期。

　　4 光源

　　單向低壓脈沖火花光源，最高頻率可達(dá)312Hz；

　　高能預(yù)然技術(shù)；

　　可調(diào)的多種預(yù)燃條件和積分條件；

　　可實(shí)現(xiàn)多火花分組測(cè)量，提高分析精度；

　　所有激發(fā)參數(shù)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；

　　具有過流監(jiān)測(cè)、短路保護(hù)功能；

　　放電為組合式單向放電，可實(shí)現(xiàn)低、中、高三種激發(fā)能量切換；

　　最大放電電流可達(dá)100A。

　　5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集箱中，各部分均采用模塊化組合設(shè)計(jì)，使裝配維護(hù)更加便利；

　　l對(duì)設(shè)備的各種電壓狀態(tài)、光室溫度、氬氣壓力、真空度等進(jìn)行檢測(cè)和控制，當(dāng)計(jì)算機(jī)死機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，仍可保證這部分的持續(xù)可控。

　　6 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

　　主頻：650MHz

　　內(nèi)存：1G

　　硬盤：80G以上

　　光驅(qū)：DVD-ROM光驅(qū)

　　顯示器：17”TFT液晶顯示器

　　并口：1個(gè)

　　USB口：2個(gè)

　　打印機(jī)：金屬分析儀專用高速針式打印機(jī)

　　7 分析軟件

　　基于WindowsXP操作系統(tǒng)的圖形化分析軟件，方便實(shí)用；

　　可選擇各次采集的積分火花個(gè)數(shù)，計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)控制每次分析的放電火花個(gè)數(shù)；

　　可設(shè)置光源放電頻率、能量；

　　可設(shè)置分析元素的置信區(qū)間，自動(dòng)過濾分析過程中的異常數(shù)據(jù)；

　　可處理多內(nèi)標(biāo)、背景通道；

　　百分含量與誘導(dǎo)含量混合擬合曲線方式，可方便適合各元素分析要求；

　　軟件具有扣干擾功能；

　　控樣分為自動(dòng)修正、人為修正，使分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性更容易控制；

　　具有完善的電路及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能；

　　具有分析數(shù)據(jù)庫管理功能，可方便查詢、匯總數(shù)據(jù)，并按用戶要求打印、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；