手持式光譜儀主要由X光管、探測器、CPU以及存儲器組成,由于其便攜具有高效、便攜、準(zhǔn)確等特點(diǎn),使其在合金、礦石、環(huán)境、消費(fèi)品等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
要求具有高的分辨率和信噪比、更好的強(qiáng)度準(zhǔn)確性和波長準(zhǔn)確性以及強(qiáng)的抗外界干擾性和優(yōu)良的儀器穩(wěn)定性,在儀器的軟件上,要求能夠進(jìn)行導(dǎo)數(shù)、去卷積等復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,能夠計算光譜間相似度、模式識別分析、支持多元校正分析和用戶自建譜庫并進(jìn)行檢索。
手持式光譜儀原理:
當(dāng)能量高于原子內(nèi)層電子結(jié)合能的高能X射線與原子發(fā)生碰撞時,驅(qū)逐一個內(nèi)層電子從而出現(xiàn)一個空穴,使整個原子體系處于不穩(wěn)定的狀態(tài),當(dāng)較外層的電子躍遷到空穴時,產(chǎn)生一次光電子,擊出的光子可能再次被吸收而逐出較外層的另一個次級光電子,發(fā)生俄歇效應(yīng),亦稱次級光電效應(yīng)或無輻射效應(yīng)。所逐出的次級光電子稱為俄歇電子。當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空穴所釋放的能量不被原子內(nèi)吸收,而是以光子形式放出,便產(chǎn)生X射線熒光,其能量等于兩能級之間的能量差。因此,射線熒光的能量或波長是特征性的,與元素有一一對應(yīng)的關(guān)系。
光電直讀光譜儀是指應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換接收方法作多元素同時分析的發(fā)射光譜儀器。
由于電感耦合高頻等離子體光源的廣泛使用,使光電直讀光譜儀在光譜儀中占有主要地位。
光電直讀光譜儀選擇應(yīng)注意以下事項(xiàng):
(1)光源發(fā)生器的選擇
為進(jìn)行多種樣品和元素的分析,需要各種發(fā)生器。
同時測定多種元素時,根據(jù)測定范圍選一種激發(fā)方法。
火花光源比較適合于同時測定多種元素,如金屬中的合金成分和雜質(zhì)元素的定量分析。
電弧光源適用于測定樣品中的痕量成分。
低壓電容放電光源使電路參數(shù)變化達(dá)到從電弧到火花階段性變化,可用于多目的的分析。
(2)分光計的選擇
一般是根據(jù)分析元素及其測定范圍、鄰近譜線對分析線影響的程度等因素,考慮色散率、測定波長范圍和亮度來選定。
(3)分析線的選擇
分析元素和內(nèi)標(biāo)元素的譜線應(yīng)選擇受其他元素譜線及帶光譜等影響小、信噪比大的譜線。
光電直讀光譜儀是黑色金屬及有色金屬(鐵基、鋁基、銅基、鎳基等)材料中化學(xué)元素成份快速、精確、定量的分析儀器。
廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、鑄造、金屬、科研等領(lǐng)域,進(jìn)行冶煉爐前的在線分析以及中心實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)品檢驗(yàn),是控制產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段之一。