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光譜分析儀
閱讀�9290�(shí)間:2010-10-08 17:14:38

  光譜分析儀,是一種用于測(cè)量發(fā)光體的輻射光譜,即發(fā)光體本身的指�(biāo)參數(shù)的儀��

分類

  根據(jù)�(xiàn)代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大�:�(jīng)典光譜儀和新型光譜儀。經(jīng)典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器:新型光譜儀器是建立在調(diào)制原理上的儀�.�(jīng)典光譜儀器都是狹縫光譜儀�。調(diào)制光譜儀是非空間分光�,它采用圓孔�(jìn)光根�(jù)色散組件的分光原�,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀,衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學(xué)多道分析儀OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出�(xiàn)的采用光子探�(cè)�(CCD)和計(jì)算機(jī)控制的新型光譜分析儀�,它集信息采集,處�,存�(chǔ)諸功能于一體。由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理,測(cè)量工�,使傳統(tǒng)的光譜技�(shù)�(fā)生了根本的改�,大大改善了工作條�,提高了工作效率:使用OMA分析光譜,測(cè)盆準(zhǔn)確迅�,方便,且靈敏度�,響�(yīng)�(shí)間快,光譜分辨率高,�(cè)量結(jié)果可立即從顯示屏上讀出或由打印機(jī),繪圖儀輸出.目前,它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜�(cè)�,分析及研究工作�,特別適應(yīng)于對(duì)微弱信號(hào),瞬變信�(hào)的檢�(cè)�

�(yōu)�(diǎn)

  1. 采樣方式靈活,對(duì)于稀有和貴重金屬的檢�(cè)和分析可以節(jié)約取樣帶�(lái)的損��

  2. �(cè)試速率�,可�(shè)定多通道瞬間多點(diǎn)采集,并通過(guò)�(jì)算器�(shí)�(shí)輸出�

  3. �(duì)于一些機(jī)械零件可以做到無(wú)損檢�(cè),而不破壞樣品,便于�(jìn)行無(wú)損檢�(cè)�

  4. 分析速度較快,比較適用做爐前分析或現(xiàn)�(chǎng)分析,從而達(dá)到快速檢�(cè)�

  5. 分析�(jié)果的�(zhǔn)確性是建立在化�(xué)分析�(biāo)樣的基礎(chǔ)上�

缺點(diǎn)

  1. �(duì)于非金屬和界于金屬和非金屬之間的元素很難做到�(zhǔn)確檢�(cè)�

  2. 不是原始方法,不能作為仲裁分析方�,檢�(cè)�(jié)果不能做為國(guó)家認(rèn)證依�(jù)�

  3. 受各企業(yè)�(chǎn)品相�(duì)壟斷的因�,購(gòu)買和維護(hù)成本都比較高,性價(jià)比較��

  4. 需要大量代表性樣品�(jìn)行化�(xué)分析建模,對(duì)于小批量樣品檢測(cè)顯然不切�(shí)��

  5. 模型需要不斷更�,在儀器發(fā)生變化或者標(biāo)�(zhǔn)樣品�(fā)生變化時(shí),模型也要變��

  6. 建模成本很高,三元素分析儀�(cè)試成本也就比較大了,�(dāng)然對(duì)于大量樣品檢�(cè)�(shí),測(cè)試成本會(huì)下降�

  7. 易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等外部或�(nèi)部因素影�,經(jīng)常出�(xiàn)曲線非線性問(wèn)�,對(duì)檢測(cè)�(jié)果的�(zhǔn)確度影響較大�

工作原理

  分析原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測(cè)元素的基�(tài)原子所吸收,由�(fā)射光譜被減弱的程�,�(jìn)而求得樣品中待測(cè)元素的含�,它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -lgT = KCL 式中I為透射光強(qiáng)�,I0為發(fā)射光�(qiáng)�,T為透射�,L為光通過(guò)原子化器光程由于L是不變值所以A=KC�

  物理原理

  任何元素的原子都是由原子核和繞核�(yùn)�(dòng)的電子組成的,原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級(jí),因�,一�(gè)原子核可以具有多種能�(jí)狀�(tài)�

  能量的能�(jí)狀�(tài)稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0�,其余能�(jí)稱為激�(fā)�(tài)能級(jí),而能的激�(fā)�(tài)則稱為激�(fā)�(tài)。正常情況下,原子處于基�(tài),核外電子在各自能量的軌道上�(yùn)�(dòng)�

  如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子,當(dāng)外界光能量E恰好等于該基�(tài)原子中基�(tài)和某一較高能級(jí)之間的能�(jí)差E�(shí),該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)的光,外層電子由基態(tài)躍遷到相�(yīng)的激�(fā)�(tài),而產(chǎn)生原子吸收光��

  電子躍遷到較高能�(jí)以后處于激�(fā)�(tài),但激�(fā)�(tài)電子是不�(wěn)定的,大約經(jīng)�(guò)10-8秒以后,激�(fā)�(tài)電子將返回基�(tài)或其它較低能�(jí),并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去,這�(gè)�(guò)程稱原子�(fā)射光�??梢娫游展庾V�(guò)程吸收輻射能量,而原子發(fā)射光譜過(guò)程則釋放輻射能量�

�(yīng)�

  由于近紅外光在常�(guī)光纖中有良好的傳輸特性,且其儀器較�(jiǎn)�、分析速度�、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類樣品(液體、粘稠體、涂�、粉末和固體)分�、多組分多通道同時(shí)�(cè)定等特點(diǎn),成為在線分析儀表中的一枝奇�。近幾年,隨著化�(xué)�(jì)量學(xué)、光纖和�(jì)算機(jī)技�(shù)的發(fā)�,在線近紅外光譜分析技�(shù)正以驚人的速度�(yīng)用于包括�(nóng)�、食�、化工、石�、制藥、煙草等在內(nèi)的許多領(lǐng)�,為科研、教�(xué)以及生產(chǎn)�(guò)程控制提供了一�(gè)十分廣闊的使用空間。光譜分析儀�(yīng)用于鋼鐵冶金、有色金�、石油化�、機(jī)械制�、能源電�、鐵路運(yùn)�、航空航�、食品衛(wèi)�、環(huán)境保�(hù)以及教學(xué)科研等各�(gè)�(lǐng)域�

  直讀光譜儀一般屬于原子發(fā)射光�,應(yīng)用于冶金,鑄造,有色,黑色金屬鑒別,石化,機(jī)械制造等行業(yè)。國(guó)際上比較有名的有美國(guó)熱電(收�(gòu)瑞士ARL�,德�(guó)斯派�,德�(guó)布魯克,日本島津等比較有��

  手持式光譜儀屬于X射線熒光光譜儀,同樣屬于原子發(fā)射光譜儀,但和直讀光譜的激�(fā)方式不一�,直讀光譜靠高壓放電激�(fā),X射線是通過(guò)X光管�(lái)激�(fā),接收原件也不同,檢�(cè)元素范圍和精度低于直讀光譜,但�(yīng)用于合金材料牌號(hào)鑒別以及混料篩選,廢料回�,野外材料牌�(hào)鑒別有特殊用�,因可以做的小巧,一般做成手持式,方便攜帶�

�(fā)射光譜分析的�(guò)�

     1.把試樣在能量的作用下蒸�(fā)、原子化(�(zhuǎn)變成氣態(tài)原子),并使氣�(tài)原子的外層電子激�(fā)至高能態(tài)。當(dāng)從較高的能級(jí)躍遷到較低的能級(jí)�(shí),原子將釋放出多余的能量而發(fā)射出特征譜線。這一�(guò)程稱為蒸�(fā)、原子化和激�(fā),需借助于激�(fā)光源�(lái)�(shí)�(xiàn)�
     2.把原子所�(chǎn)生的輻射�(jìn)行色散分�,按波長(zhǎng)順序記錄在感光板�,就可呈�(xiàn)出有�(guī)則的光譜線條,即光譜�。系借助于攝譜儀器的分光和檢�(cè)裝置�(lái)�(shí)�(xiàn)�
     3.根�(jù)所得光譜圖�(jìn)行定性鑒定或定量分析。由于不同元素的原子�(jié)�(gòu)不同,當(dāng)被激�(fā)后發(fā)射光譜線的波�(zhǎng)不盡相同,即每種元素都有其特征的波長(zhǎng),故根據(jù)這些元素的特征光譜就可以�(zhǔn)確無(wú)誤的鑒別元素的存�(定性分�),而這些光譜線的�(qiáng)度與試樣中該元素的含量有�(guān),因此還可利用這些譜線的強(qiáng)度來(lái)�(cè)定元素的含量(定量分析)�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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