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直读光谱仪光室设计

直读光谱仪光室设计

【概要描述】很多人都知道直读光谱仪这种东西,也有很多人会用到这种东西,可是对直读光谱仪熟悉的人并不多,可以说是一窍不通,本文就是简单的介绍一下直读光谱仪,并简单说一下其中的一些要注意的地方!
使用直读光谱仪分析某些种类的金属时(如铸铁、不锈钢、低合金钢、哈氏合金、蒙乃尔合金等),一般需要检测C、P、S、As、N等无机元素。这些元素的最佳光谱线都处于真空紫外波段(UVU),而空气中的氧气、氮气、水蒸气等会对紫外区谱线产生强烈的吸收,使光谱仪能够测量到的紫外光谱强度急剧减弱,进而影响被测元素的准确性及稳定性。所以必须将光室中的空气除去,才能实现较为稳定的紫外区元素检测结果。
目前,有两种方法去除光室中的空气,以实现短波元素(更准确地叫法是UVU元素)的测量:

直读光谱仪光室设计

【概要描述】很多人都知道直读光谱仪这种东西,也有很多人会用到这种东西,可是对直读光谱仪熟悉的人并不多,可以说是一窍不通,本文就是简单的介绍一下直读光谱仪,并简单说一下其中的一些要注意的地方!
使用直读光谱仪分析某些种类的金属时(如铸铁、不锈钢、低合金钢、哈氏合金、蒙乃尔合金等),一般需要检测C、P、S、As、N等无机元素。这些元素的最佳光谱线都处于真空紫外波段(UVU),而空气中的氧气、氮气、水蒸气等会对紫外区谱线产生强烈的吸收,使光谱仪能够测量到的紫外光谱强度急剧减弱,进而影响被测元素的准确性及稳定性。所以必须将光室中的空气除去,才能实现较为稳定的紫外区元素检测结果。
目前,有两种方法去除光室中的空气,以实现短波元素(更准确地叫法是UVU元素)的测量:

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很多人都知道直读光谱仪这种东西,也有很多人会用到这种东西,可是对直读光谱仪熟悉的人并不多,可以说是一窍不通,本文就是简单的介绍一下直读光谱仪,并简单说一下其中的一些要注意的地方!

使用直读光谱仪分析某些种类的金属时(如铸铁、不锈钢、低合金钢、哈氏合金、蒙乃尔合金等),一般需要检测C、P、S、As、N等无机元素。这些元素的最佳光谱线都处于真空紫外波段(UVU),而空气中的氧气、氮气、水蒸气等会对紫外区谱线产生强烈的吸收,使光谱仪能够测量到的紫外光谱强度急剧减弱,进而影响被测元素的准确性及稳定性。所以必须将光室中的空气除去,才能实现较为稳定的紫外区元素检测结果。

目前,有两种方法去除光室中的空气,以实现短波元素(更准确地叫法是UVU元素)的测量:

1.抽真空;

2.充氩气。

抽真空会使得光室内外压力不平衡,引起光室形变,从而改变光栅和CCD的相对位置发生变化,导致测量误差。

另外,抽真空方式的光学系统由光室、真空泵、电磁阀、光学器件、电器部分组成,因此这类光谱仪的体积都比较大。而有些厂家为了降低仪器总体成本,会配置质量很普通的真空泵和电磁阀。这会使后期的故障率较很高,需要频繁的维护,更严重地会导致油气倒吸进入光室,损坏光栅,轻则造成几万至十几万的维修费用,重则导致光学系统报废。

大部分厂家的高端直读光谱仪一般都采用抽真空+单光室的设计。这里就包括GNR的S5、S7和S9。对于有特殊应用的客户,例如需要检测的元素非常多,非常灵敏的痕量元素的检测(N、O、P、B等),或者需要测量Li、Na元素,GNR的高端型号S9还可以选配双光室混合检测器系统,这就属于空气光室+抽真空光室双光室设计。

而第二种充氩气方式是用惰性气体(一般为氩气)填充光室,将光室中的空气排出,从而达到紫外区C、P、S、As、N等元素的最佳检测环境。充氩气的方式没有机械泵,没有像真空条件一样的气密性要求。且光室与外界压差基本可以忽略不计,所以对光室的抗压强度要求也没有那么高。因此仪器可以做到比较小,大大方便了仪器的安装及移动;同时也避免了真空系统带来的故障率,大大降低了用户的维护成本;一般充氩方式的光谱仪采用CCD或CID检测器,不仅可以实现全元素(全谱)检测,而且也便于后期扩展。

但在CCD光谱仪中,充氩气的技术同时也有很高的技术难度。其中存在气路设计、流体测试等难题,经验沉淀不够的厂家很难实现此种方式,所以大多数小厂家一般采用的都是CCD+抽真空的双光室设计。

而市场上比较知名的光谱仪厂家,都会利用自己的技术&经验优势采用难度更高,但效果更好的CCD+充氩气单光室设计。例如,GNR生产的S1、S3直读光谱仪。

文章来源:燕子家推荐

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