光譜分析儀?基本概述

光譜分析儀，是一種用于測(cè)量發(fā)光體的輻射光譜，即發(fā)光體本身的指標(biāo)參數(shù)的儀器。

根據(jù)現(xiàn)代光譜儀器的工作原理,光譜儀可以分為兩大類:經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀。經(jīng)典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器：新型光譜儀器是建立在調(diào)制原理上的儀器.經(jīng)典光譜儀器都是狹縫光譜儀器。調(diào)制光譜儀是非空間分光的，它采用圓孔進(jìn)光根據(jù)色散組件的分光原理,光譜儀器可分為:棱鏡光譜儀，衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀.光學(xué)多道OMA(Optical Multi-channel Analyzer)是近十幾年出現(xiàn)的采用光子光譜分析儀AQ6370C

探測(cè)器(CCD)和計(jì)算機(jī)控制的新型光譜分析儀器,它集信息采集，處理，存儲(chǔ)諸功能于一體。由于OMA不再使用感光乳膠,避免和省去了暗室處理以及之后的一系列繁瑣處理，測(cè)量工作，使傳統(tǒng)的光譜技術(shù)發(fā)生了根本的改變,大大改善了工作條件，提高了工作效率：使用OMA分析光譜，測(cè)盆準(zhǔn)確迅速，方便，且靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間快，光譜分辨率高，測(cè)量結(jié)果可立即從顯示屏上讀出或由打印機(jī)，繪圖儀輸出.目前,它己被廣泛使用于幾乎所有的光譜測(cè)量，分析及研究工作中,特別適應(yīng)于對(duì)微弱信號(hào)，瞬變信號(hào)的檢測(cè)。

光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測(cè)元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -LgT = KCL 式中I為透射光強(qiáng)度，I0為發(fā)射光強(qiáng)度，T為透射比，L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。

任何元素的原子都是由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成的，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級(jí)，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài)。

能量最低的能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)（E0=0），其余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，而能最低的激發(fā)態(tài)則稱為第一激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量最低的軌道上運(yùn)動(dòng)。

如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當(dāng)外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級(jí)之間的能級(jí)差E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生原子吸收光譜。

電子躍遷到較高能級(jí)以后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩(wěn)定的，大約經(jīng)過10^-8秒以后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級(jí)，并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個(gè)過程稱原子發(fā)射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過程則釋放輻射能量。

1. 采樣方式靈活，對(duì)于稀有和貴重金屬的檢測(cè)和分析可以節(jié)約取樣帶來的損耗。

2. 測(cè)試速率高，可設(shè)定多通道瞬間多點(diǎn)采集，并通過計(jì)算器實(shí)時(shí)輸出。

3. 對(duì)于一些機(jī)械零件可以做到無損檢測(cè)，而不破壞樣品，便于進(jìn)行無損檢測(cè)。

4. 分析速度較快，比較適用做爐前分析或現(xiàn)場(chǎng)分析，從而達(dá)到快速檢測(cè)。

5. 分析結(jié)果的準(zhǔn)確性是建立在化學(xué)分析標(biāo)樣的基礎(chǔ)上

1. 對(duì)于非金屬和界于金屬和非金屬之間的元素很難做到準(zhǔn)確檢測(cè)。

2. 不是原始方法，不能作為仲裁分析方法，檢測(cè)結(jié)果不能做為國家認(rèn)證依據(jù)。

3. 受各企業(yè)產(chǎn)品相對(duì)壟斷的因素，購買和維護(hù)成本都比較高，性價(jià)比較低。

4. 需要大量代表性樣品進(jìn)行化學(xué)分析建模，對(duì)于小批量樣品檢測(cè)顯然不切實(shí)際。

5. 模型需要不斷更新，在儀器發(fā)生變化或者標(biāo)準(zhǔn)樣品發(fā)生變化時(shí)，模型也要變化。

6. 建模成本很高，三元素分析儀測(cè)試成本也就比較大了，當(dāng)然對(duì)于大量樣品檢測(cè)時(shí)，測(cè)試成本會(huì)下降。

7. 易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等外部或內(nèi)部因素影響，經(jīng)常出現(xiàn)曲線非線性問題，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度影響較大。

由于近紅外光在常規(guī)中有良好的傳輸特性，且其儀器較簡(jiǎn)單、分析速度快、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類樣品（液體、粘稠體、涂層、粉末和固體）分析、多組分多通道同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn)，成為在線分析儀表中的一枝奇葩。近幾年，隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)、光纖和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在線近紅外光譜分析技術(shù)正以驚人的速度應(yīng)用于包括農(nóng)牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內(nèi)的許多領(lǐng)域，為科研、教學(xué)以及生產(chǎn)過程控制提供了一個(gè)十分廣闊的使用空間。光譜分析儀應(yīng)用于鋼鐵冶金、有色金屬、石油化工、機(jī)械制造、能源電力、鐵路運(yùn)輸、航空航天、食品衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)以及教學(xué)科研等各個(gè)領(lǐng)域。

直讀光譜儀一般屬于原子發(fā)射光譜，應(yīng)用于冶金，鑄造，有色，黑色金屬鑒別，石化，機(jī)械制造等行業(yè)。國際上比較有名的有美國熱電（收購瑞士ARL），德國斯派克，德國布魯克，日本島津等比較有名。

手持式光譜儀屬于X射線熒光光譜儀，同樣屬于原子發(fā)射光譜儀，但和直讀光譜的激發(fā)方式不一樣，直讀光譜靠高壓放電激發(fā)，X射線是通過X光管來激發(fā)，接收原件也不同，檢測(cè)元素范圍和精度低于直讀光譜，但應(yīng)用于合金材料牌號(hào)鑒別以及混料篩選，廢料回收，野外材料牌號(hào)鑒別有特殊用途，因可以做的小巧，一般做成手持式，方便攜帶。

防返油真空技術(shù)，采用兩級(jí)閥門控制。一級(jí)通過真空規(guī)管控制并與真空泵聯(lián)動(dòng)，為世界光譜儀領(lǐng)域最新技術(shù)，避免儀器抽真空帶來的噪聲、故障，防返油真空技術(shù)，避免油蒸汽對(duì)光學(xué)系統(tǒng)造成的污染，大大提高了儀器的使用壽命。

1.儀器采用的獨(dú)立出射狹縫為國內(nèi)首創(chuàng)，世界先進(jìn)。金屬整縫的特點(diǎn)是儀器調(diào)試方便、快捷，便于出射狹縫增加通道(用戶可僅考慮目前應(yīng)用的元素，以后需要的通道可隨時(shí)增加)節(jié)約成本。

2.自動(dòng)高壓系統(tǒng)為世界先進(jìn)水平。該系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)控制每個(gè)通道提供8檔高壓，使同一通道可以在不同分析程序中得到應(yīng)用，提高了通道的利用率和譜線最佳線性范圍在分析不同材料中的采用，減少了通道的采用數(shù)量，降低了成本。

3.自動(dòng)描跡為世界領(lǐng)先水平，同類儀器國內(nèi)空白。自動(dòng)描跡可大大縮短校準(zhǔn)儀器所用的時(shí)間，使儀器校準(zhǔn)變得簡(jiǎn)單、方便，非專業(yè)人員既可進(jìn)行描跡操作。儀器設(shè)有內(nèi)部恒溫系統(tǒng)。大大減小了環(huán)境溫度變化對(duì)光學(xué)系統(tǒng)造成的漂移。

4.WINDOWS系統(tǒng)下的中文操作軟件，方便國內(nèi)使用。不同層次的操作員可隨時(shí)調(diào)用相關(guān)幫助菜單來指導(dǎo)對(duì)儀器的操作;分析速度快捷，20秒內(nèi)測(cè)完所有通道的化學(xué)成分;針對(duì)不同的分析材料，通過制作預(yù)燃曲線來確定分析時(shí)間，使儀器用最短的時(shí)間達(dá)到最優(yōu)的分析效果;預(yù)制好合理的工作曲線，用戶可免購大量標(biāo)樣，節(jié)約使用成本，安裝后即可投入使用。

5.多功能光源國內(nèi)空白。多功能光源的采用可擴(kuò)大元素的分析范圍，滿足超高含量以及痕量元素的分析;各系統(tǒng)獨(dú)立供電，單元化設(shè)計(jì)，維修方便快捷。單元化的設(shè)計(jì)可達(dá)到非專業(yè)人員的快速維修，為互聯(lián)網(wǎng)搖診儀器故障做好了充分準(zhǔn)備。