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直讀光譜儀分類與特點

文章出處：責任編輯：人氣：發表時間：2018/11/5 10:29:31【大中小】

根據不同系統的不同特征可以將直讀光譜儀劃分出多種類型：比如說根據儀器的大小可以分為固定式和便攜式；根據使用波長的范圍不同，可分為真空型和非真空型直讀光譜儀；按樣品的激發方式儀器可以分為電火花、電弧和輝光發電三種類型；根據儀器結構的不同，有可分為同時型多道直讀光譜儀和掃描型單道直讀光譜儀；按檢測器的種類，可以分為光電倍增管（PMT）和固體檢測器。

直讀光譜儀具有以下特點。

①自動化程度高、選擇性好、操作簡單、分析速度快，可同時進行多元素定量分析。從爐中取的樣品只要打磨掉表面氧化層，固體樣品即可放在樣品臺上激發，免去了化學分析鉆取試樣的麻煩。對于鋁及銅、鋅等有色金屬樣品而言，可用小車床車銑去表面氧化層，從預燃樣品到得到最終的分析結果僅需20~30s，速度非常快，有利于冶煉控制，降低成本。特別是對那些容易燒損的元素，更便于控制其最后的成分。樣品中所有分析元素（幾個甚至幾十個）可以一次同時分析出來。

②元素測試范圍寬，由于PMT或半導體檢測器對信號的放大能力很強，對于強度不同的譜線可以選用不同的方法倍率的PMT或固體檢測器（在使用不同譜線的情況下相差4個數量級，比如普碳鋼中的鉻含量一般為萬分之一水平，而不銹鋼中的鉻元素含量在10%以上）。因此可以采用同一分析條件對樣品中含量相差懸殊的很多元素從高含量到痕量可同時進行測定。

③分析精度高，能有效控制產品的化學成分，可見昂貴的合金成分控制到產品規格的中下限，儀節省相應合金的消耗。

④檢測限低。直讀光譜法的靈敏度與光源性質、儀器狀態、試樣組成及元素性質等均有關。一般對固體金屬、合金采用火花源時，檢出限可達0.1~10ug/g，對C、S、P等非金屬元素也具有較好的檢出限。

⑤在某些條件下，可測定元素的存在方式，如測定鋼鐵中酸溶鋁、酸不熔鋁等。

⑥測量范圍廣，幾乎所有金屬材料都可以檢測，檢測的基體有鐵基、鋁基、銅基、鈷基、鈦基、鎂基、鋅基、鉛基、錫基、金基、銀基鉑基、釕基等。

不足之處在于，直讀光譜分析仍是一種相對分析方法，試樣組成、結果狀態、激發條件等難以完全控制，一般需用一套基體成分基本相同的標準樣品進行匹配，有些情況下標準樣品的獲得幾乎不可能的，因此使直讀的分析應用受到一定限制；對元素的價態測量無能為力，有待于與其他分析方法配用；它是一種表面分析儀器，僅能分析金屬表面1mm以內的樣品，適合于均相樣品檢測對元素含量分布不均的樣品（如偏析），若需要得到能夠代表樣品的檢測結果只能在樣品前處理方面變通，比方說樣品鉆屑后在保護氣氛下重新熔融制成均勻性試樣等，往往用在它不是一種仲裁分析方法，一旦貿易雙方對貨物的品質有疑義，需要采用其他方法獲得最終結果。

但是，從技術角度來看直讀光譜分析，可以說至今還沒有比它能更有效地用于爐前快速分析的儀器，所以世界上的冶金、鑄造以及其它金屬加工企業均大量采用這類儀器，以保證產品質量，提高經濟效益。直讀光譜儀廣泛應用于鑄造、鋼鐵、金屬回收和冶煉、竣工、航天航空、電力、化工、高等院校、質檢等材料分析單位。

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