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光電直讀光譜儀的發(fā)展和工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：3853 更新時(shí)間：2021-08-09
1 光電直讀光譜儀的發(fā)展
光譜起源于17世紀(jì)，1666年物理學(xué)家牛頓第一次進(jìn)行了光的色散試驗(yàn)。1814年，德國(guó)光學(xué)儀器專家夫朗和費(fèi)研究太陽(yáng)光譜中黑斑的相對(duì)位置時(shí)，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(fā)明制造了一種完善的分光裝置，即第一臺(tái)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(chǔ)。1944年，美國(guó)的Hesler在美國(guó)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室ARL研制出第一臺(tái)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(shí)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
光電直讀光譜儀利用原子發(fā)射光譜分析法進(jìn)行成分分析。原子發(fā)射光譜分析是一種通過測(cè)量物質(zhì)發(fā)射光譜的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來進(jìn)行定性和定量分析的方法。分析時(shí)，將被分析的試樣引入光源中，加入外界能量，使試樣蒸發(fā)成原子狀態(tài)，并使氣態(tài)原子的外層電子激發(fā)至高能態(tài)并產(chǎn)生電子躍遷，激發(fā)態(tài)的原子躍遷至基態(tài)或低能態(tài)的過程中產(chǎn)生輻射。不同的原子產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的電磁輻射，利用棱鏡或光柵對(duì)產(chǎn)生的輻射進(jìn)行分光便可獲得某一元素的光譜譜線。原子發(fā)射光譜分析技術(shù)就是通過識(shí)別不同元素的特征光譜的波長(zhǎng)，鑒別出某一元素的存在并依據(jù)特征光譜強(qiáng)度來鑒別某一元素的含量。光電直讀光譜儀主要由光源、光學(xué)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。光源的主要作用是提供被測(cè)試樣蒸發(fā)和激發(fā)躍遷所需要的能量，使之產(chǎn)生光譜。光學(xué)系統(tǒng)主要由照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)和投影系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要用于采集數(shù)據(jù)的處理。
