基本介紹
- 中文名：火花直讀光譜儀
- 外文名：Spectroscope
- 別名：分光儀
- 分類：單色儀、多色儀
概述,結構,光譜室,光譜室結構,參數,主要特點,套用,
概述
光譜儀( Spectroscope)又稱分光儀。以光電倍增管等光探測器在不同波長位置，測量譜線強度的裝置。其構造由一個入射狹縫，一個色散系統，一個成像系統和一個或多個出射狹縫組成。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域，並在選定的波長上(或掃描某一波段)進行強度測定。分為單色儀和多色儀兩種。是將成分複雜的光分解為光譜線的科學儀器，由稜鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。
結構
火花直讀光譜儀是進行冶煉爐前的線上分析以及中心實驗室的產品檢驗，是控制產品質量的有效手段之一。 火花直讀光譜儀用電弧（或火花）的高溫使樣品中各元素從固態直接氣化並被激發而發射出各元素的特徵波長，用光柵分光後，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特徵光譜線通過出射狹縫，射入各自的光電倍增管，光信號變成電信號，經儀器的控制測量系統將電信號積分並進行模/數轉換，然後由計算機處理，並列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。儀器整機結構、分光系統、電器系統、分析軟體及電磁兼容性等方面，都充分考慮到用戶現場的需求，經不斷研究、實驗、最佳化而來，使性能指標能滿足用戶現場長期使用的要求。
採用曲率半徑為750mm的光柵，光柵常數為2400，一級光譜線色散率為0.55nm/mm。因此， 在性能和尺寸上達到了一個很好的平衡。光學系統採用帕型-龍格結構，波長範圍170nm～510nm。 RG-N68採用最佳化設計的掛縫技術，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性及通道適應性。不同的波段採用不同的光電倍增管及不同寬度出縫，最多可配置48個分析通道。
光譜室
光譜室內設定疲勞燈，疲勞燈可以使光電倍增管始終處於待工作狀態，提高分析精度和穩定性。
火花台通過特殊設計使出光孔避開光源強背景區，保證視窗光闌處於最佳分析區；低氬氣消耗設計，氬氣氣流平穩，在節省氬氣消耗的同時保證光源的穩定；極板所用材料及結構，保證了極板具有良好的熱穩定性及機械穩定性，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；特殊的碗狀設計可以積存粉塵，使激發室清理更加方便，同時減小了激發室容積，從而減少了氬氣消耗；激發台具有穩定的機械結構及熱容量，使樣品頻繁激發分析時，所得分析數據具有良好的穩定性。
光譜室結構
光譜室採用真空（氬氣光室）、恆溫和防震設計。特殊設計的光室結構及真空控制系統，保證了光室穩定的真空度，進而提高了光學系統的穩定性，最大限度地減少了油蒸汽對光室的污染。通過恆溫系統保證光室溫度控制在36℃±0.5℃，避免了溫度波動對儀器光學系統穩定性所造成的影響，使儀器具有良好的穩定性。
採用高重複率光源，其最高頻率可達312Hz，具有高能預燃能力，針對不同的分析材料，具有多種預燃和積分條件可供選擇。光源具有主迴路過流保護，可有效的防止由於誤操作對儀器造成的損壞。
特殊的氬氣氣路設計，縮短了儀器由待機狀態到分析狀態所需沖氬時間，使樣品激發更充分，放電更集中，由於其特殊的入氣角度設計，更好地保護了鏡頭不被污染。樣品夾設計，保證了樣品與激發台接觸的氣密性。廢氣出氣部分所採用的空氣過濾罐，一方面起到了防止電極與樣品放電部分產生氬氣湍流現象，另一方面可將氬氣中的金屬可吸入顆粒過濾吸除，降低對化驗室環境的污染。
分析軟體是基於WndowsXP作業系統的套用軟體。軟體可完成單火花測量、多火花分組測量、多內標處理、背景通道處理、元素干擾扣除、百分含量與誘導含量混合擬合曲線及方便的控樣功能。標準化數學模型經特殊處理，可使用戶在日常分析工作中節省更多的標樣，減少標樣的消耗；軟體具有分析數據查詢、匯總、並按用戶要求列印等功能。
參數
技術配置1、分光系統
l帕型-龍格結構；
l波長範圍170nm～510nm；
高精度光刻蝕整體狹縫，可通過折射鏡微調通道偏差；
凹面全息光柵，750mm焦距；
光柵刻線2400條/mm；
整體鑄造光室，可保證光室真空度工作在10Pa以下。
分光系統採用動態安裝，避免溫度、光室真空形變及機械應力變化的影響；
自動恆溫系統，保證光室溫度36℃±0.5℃；
具有震動保護功能。
2 真空系統
特殊設計的真空系統，保證了光室穩定的高真空度，進而提高了光學系統的穩定性；
特殊設計的前光路，可在保證光源激發光斑穩定的情況下，最大限度地提高了光室進光量。
3 樣品激發台
激發室的特殊設計，使清潔工作更加便利；
更小的激發空間，使氬氣消耗更小；
特製的樣品壓桿，使日常分析時更換樣品更加方便；
開放式樣品激發台可適應各種大小、更多形狀樣品的分析；
具有電極自保護迴路，使電極使用壽命更長、清潔電極更加容易；
透鏡部分的結構設計，使透鏡拆裝、擦拭更方便，氬氣的沖洗設計更可以延長透鏡清洗周期。
4 光源
單向低壓脈衝火花光源，最高頻率可達312Hz；
高能預然技術；
可調的多種預燃條件和積分條件；
可實現多火花分組測量，提高分析精度；
所有激發參數由計算機系統控制；
具有過流監測、短路保護功能；
放電為組合式單向放電，可實現低、中、高三種激發能量切換；
最大放電電流可達100A。
5 數據採集系統
數據採集箱中，各部分均採用模組化組合設計，使裝配維護更加便利；
l對設備的各種電壓狀態、光室溫度、氬氣壓力、真空度等進行檢測和控制，當計算機當機或關機時，仍可保證這部分的持續可控。
6 計算機系統
主頻：650MHz
記憶體：1G
硬碟：80G以上
光碟機：DVD-ROM光碟機
顯示器：17”TFT液晶顯示器
並口：1個
USB口：2個
7 分析軟體
基於WindowsXP作業系統的圖形化分析軟體，方便實用；
可選擇各次採集的積分火花個數，計算機精準控制每次分析的放電火花個數；
可設定光源放電頻率、能量；
可設定分析元素的置信區間，自動過濾分析過程中的異常數據；
可處理多內標、背景通道；
百分含量與誘導含量混合擬合曲線方式，可方便適合各元素分析要求；
軟體具有扣干擾功能；
控樣分為自動修正、人為修正，使分析數據的準確性更容易控制；
具有完善的電路及系統狀態監測功能；
具有分析資料庫管理功能，可方便查詢、匯總數據，並按用戶要求列印、存儲數據；
主要特點
儀器特點：
1． 使用靈活，性能可靠，穩定性好。
2． 儀器檢測限低，分析精密度高，結果準確。
3． 分析速度快(20～30秒)，運行成本低。
4． 維護方便，故障率低。
5． 抗環境干擾能力強。
套用
該儀器可用於Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Zn等基體材料的分析。
精巧獨特的設計、優越的分析性能和極佳的性能價格比，使該儀器可廣泛地套用於實驗室、倉庫及生產現場，特別適用於中小型鑄造企業的生產過程控制分析。
