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直讀光譜儀的工作原理和使用范圍

直讀光譜儀采用的是原子發(fā)射光譜學(xué)的分析原理，樣品經(jīng)過電火花的高溫放電將固體激發(fā)成原子蒸汽，之后蒸汽中的原子或者離子被激發(fā)后產(chǎn)生i發(fā)射光譜，之后光譜經(jīng)光導(dǎo)纖維進入分光室色散成各光譜波段，根據(jù)每種元素發(fā)射出的光譜譜線強度對比樣品中該元素的含量，以其百分比濃度顯示。

爐中取的樣品只要打磨掉表面氧化皮，固體樣品即可放在樣品臺上激發(fā)，免去了化學(xué)分析鉆取試樣的麻煩。對于鋁及銅、鋅等有色金屬樣品而言，可用小車床車去表面氧化皮即可。

從樣品激發(fā)到計算機報出元素分析含量只需20-30秒鐘，速度非常快，有利于縮短冶煉時間，降低成本。特別是對那些容易燒損的元素，更便于控制其后的成份。

火花直讀光譜儀結(jié)構(gòu)

火花直讀光譜儀是進行冶煉爐前的在線分析以及中心實驗室的產(chǎn)品檢驗，是控制產(chǎn)品質(zhì)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(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，光信號變成電信號，經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計算機處理，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)場的需求，經(jīng)不斷研究、實驗、優(yōu)化而來，使性能指標(biāo)能滿足用戶現(xiàn)場長期使用的要求。

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影響手持式光譜儀射線強度因素

不均勻效應(yīng)

不均勻效應(yīng)是指樣品顆粒大小不均勻及樣品表面光潔度對熒光X射線強度的影響。對于粉末樣品，大顆粒吸收效應(yīng)強，小顆粒吸收效應(yīng)弱，因此，要求顆粒粒度盡量小一些，以減少對X射線的吸收。測短波X射線時，要求粒度在250目以上，測量波長大于0.2nm的長波x射線時，則粒度要求在400目以上。

固體塊狀試樣一定要磨平拋光，粉末試樣要壓實并使表面平滑。粗糙表面會使熒光X射線的強度明顯下降。測量短波X射線時，光潔度在1005m左右，測量長波X射線時，光潔度為20-50Mm.

直讀光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造

羅蘭裝置，光柵中心和感光板中心固定在可動的連桿兩端，連桿的長度為光柵的曲率半徑，其兩端可沿互相垂直的導(dǎo)軌自由滑動，狹縫裝有導(dǎo)軌的交點上。在連桿移動過程中，狹縫、光柵和感光板始終在一羅蘭圓上。這種裝置的缺點為：只能用移動連桿來讀取不同波段的光譜。

帕邢裝置的羅蘭圓為一圓形鋼軌，狹縫和光柵都固定在鋼軌上，感光板環(huán)繞鋼軌安裝有一排底板架因而可同時拍攝幾組光譜，其優(yōu)點是穩(wěn)定性高。

依格爾裝置，其入射角等于衍射角，其中縫光源安裝在底板架的正上方，要改變波段可將光柵和底板沿相反的方向轉(zhuǎn)動同一角度，改變二者間的距離，使之始終位于羅蘭圓上。該裝置優(yōu)點為體積緊湊，通常用于真空紫外光譜儀。

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光譜儀測量結(jié)果不穩(wěn)定應(yīng)該怎樣處理

當(dāng)直讀光譜儀的測定結(jié)果偏差比較大時，分析的結(jié)果不太穩(wěn)定應(yīng)該怎樣處理？

1）檢查分析方法是否正確，如分析模型、分析程序等；

2）儀器本身穩(wěn)定：檢查儀器光室溫度、內(nèi)部環(huán)境溫度、ya氣壓力是否滿足分析要求；

3）激發(fā)控樣：若控樣分析結(jié)果良好，說明儀器性能不存在問題，待測樣品可能存在偏析、縮孔、裂紋等缺陷；

移動式直讀光譜儀在金屬混料分析中作用

冶金工業(yè)由于工藝復(fù)雜，產(chǎn)品牌號多，很容易發(fā)生混料、混號。怎樣解決這個問題，長期以來困擾著冶金及其它行業(yè)。早在80年代初期，由于光導(dǎo)纖維技術(shù)的發(fā)展，給徹底i解決這一問題提供了機會，移動式直讀光譜儀應(yīng)運而生。移動式直讀光譜儀是給光譜儀配上輪子，將整個光譜儀的體積和重量盡量縮小，檢測是通過光譜激發(fā)槍進行。激發(fā)槍用光導(dǎo)纖維和電纜與主機相連，中間距離可達5-10m，由于光導(dǎo)纖維的可彎曲性，能十分靈活地用于成品庫或其它生產(chǎn)現(xiàn)場的材料鑒別。早期產(chǎn)品只有電弧光源，可分析金屬材料中的硅、錳等所有的金屬元素。這種產(chǎn)品問世后很快應(yīng)用到冶金、石化、機械加工等行業(yè)。

一段時間以來，我國在這個領(lǐng)域發(fā)展緩慢。原因有兩方面：一方面移動式直讀光譜儀雖比實驗室光譜儀價格便宜，但僅用于混料、混號檢測仍覺很貴。另一方面我國主要產(chǎn)品為普鋼，而早期的移動式光譜儀由于采用光導(dǎo)纖維導(dǎo)光，不能分析碳，當(dāng)然更不能分析磷、硫，因此早期移動式直讀光譜儀在我國應(yīng)用有很大局限性。