光電直讀光譜儀的發展和工作原理
點擊次數：3640 更新時間：2021-08-09
1 光電直讀光譜儀的發展
光譜起源于17世紀，1666年物理學家牛頓第一次進行了光的色散試驗。1814年，德國光學儀器專家夫朗和費研究太陽光譜中黑斑的相對位置時，繪制除了光譜圖。1859年，克希霍夫和本生為了研究金屬光譜，發明制造了一種完善的分光裝置，即第一臺光譜儀器，可用于研究火焰、電火花中各種金屬的譜線，這建立了光譜分析的基礎。1944年，美國的Hesler在美國應用實驗室ARL研制出第一臺光電直讀光譜儀，1956年，ARL研制出真空光電直讀光譜儀，可以同時分析金屬元素和一些非金屬元素。
2 光電直讀光譜儀的工作原理
光(guang)(guang)(guang)電直讀光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀利用(yong)原(yuan)子(zi)發(fa)射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)析法進行成分(fen)分(fen)析。原(yuan)子(zi)發(fa)射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)析是(shi)一種通過(guo)(guo)測量(liang)(liang)物質(zhi)發(fa)射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)波長和強度來進行定性(xing)和定量(liang)(liang)分(fen)析的(de)(de)方(fang)法。分(fen)析時，將被分(fen)析的(de)(de)試樣引入光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)中(zhong)，加入外界能量(liang)(liang)，使(shi)試樣蒸發(fa)成原(yuan)子(zi)狀態(tai)，并使(shi)氣態(tai)原(yuan)子(zi)的(de)(de)外層電子(zi)激(ji)發(fa)至高(gao)能態(tai)并產生(sheng)電子(zi)躍遷(qian)，激(ji)發(fa)態(tai)的(de)(de)原(yuan)子(zi)躍遷(qian)至基(ji)態(tai)或低能態(tai)的(de)(de)過(guo)(guo)程中(zhong)產生(sheng)輻(fu)射。不同(tong)的(de)(de)原(yuan)子(zi)產生(sheng)不同(tong)波長的(de)(de)電磁輻(fu)射，利用(yong)棱鏡或光(guang)(guang)(guang)柵對(dui)產生(sheng)的(de)(de)輻(fu)射進行分(fen)光(guang)(guang)(guang)便可獲得某一元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)譜(pu)(pu)(pu)線(xian)。原(yuan)子(zi)發(fa)射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)析技術就是(shi)通過(guo)(guo)識別(bie)不同(tong)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)特征(zheng)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)波長，鑒別(bie)出某一元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)存在并依據特征(zheng)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)強度來鑒別(bie)某一元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)含量(liang)(liang)。光(guang)(guang)(guang)電直讀光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)儀主要(yao)由(you)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)、光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和數(shu)(shu)據處理系(xi)(xi)統(tong)(tong)三部分(fen)組成。光(guang)(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)主要(yao)作用(yong)是(shi)提供被測試樣蒸發(fa)和激(ji)發(fa)躍遷(qian)所需要(yao)的(de)(de)能量(liang)(liang)，使(shi)之(zhi)產生(sheng)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)。光(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要(yao)由(you)照明系(xi)(xi)統(tong)(tong)、準光(guang)(guang)(guang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、色散系(xi)(xi)統(tong)(tong)和投(tou)影系(xi)(xi)統(tong)(tong)組成。數(shu)(shu)據處理系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要(yao)用(yong)于采集數(shu)(shu)據的(de)(de)處理。
