文档介绍:光电直读使用说明
一 基本原理
光电直读光谱仪是利用光电测量方法直接测定光谱线强度的光谱仪(又称为光量计)
一、直读光谱仪主要由三部分组成:光源、色散系统、检测系统。
光源 电火花光源:通常气压下两极间加上高电压,达到击穿电压时,在两极尖端
迅速放电产生电火花。
散系统 色散元件用凹面光栅并有一个入射狭缝与多个出射狭缝组成罗兰圆
Rouland(罗兰)发现在曲率半径为R的凹面反射光栅上存在一个直径为R的圆。光栅中心点与圆相切,入射狭缝S在圆上,测不同波长的光都成像在这个圆上,即光谱在这个圆上,这个圆叫罗兰圆。这个凹面光栅既起色散作用,又起聚焦作用。聚焦作用是由于凹面反射镜的作用,能将色散后的光聚焦。
将出射狭缝安装在罗兰圆上,在出射狭缝后安装光电倍增管,一一进行检测。凹面光栅
不需借助成像系统形成光谱,因此它不存在色差,由于减少了光学部件而使得光的吸收和反射损失大大减小。
测系统 利用光电方法直接测定谱线强度。光电直读光谱仪的检测元件主要是光电
增管,它既可将光电转换又可将电流放大。
综上,从光原发出的光经透镜聚焦后,在入射狭缝上成像并进入狭缝。进入狭缝的光投
射到凹面光栅上,凹面光栅将光色散、聚焦在焦面上,在焦面上安装了一个出射狭缝,每一狭缝使用任何一条固定波长的光通过,然后投射到到狭缝后的光电倍增管进行检测。最后经过计算机处理后,打印出数据与显示显示,全部经过除进样外,都是微型计算机程序控制,自动运行。
一、分析原理
每一个光电倍增管连接一个积分电容器,由光电倍增管输出的电流向电容器充电,通
过测定积分电容器上的电压来测定谱线强度I。光电流与谱线强度I成正比。即i=KI。(K为
比例常数)
在曝光时间t内积分谱线强度,也就是接收到的总能量为:E=∫0tIdt=1/k∫0tidt
由光电倍增管输出的光电流向积分电容器充电,在t时间内,积累的电荷Q为:
Q=∫0tidt, 电容器的电压u为:u=Q/C=1/t∫0tidt=KE/C (电容器电容量C固定)K与C之比
为常数,则u=KE,在一定的曝光时间t内,谱线强度是不变的,则:E=It,u=Kit,表明
积分电容器的充电电压与谱线强度成正比。
作为光谱定量分析,特征光谱强度与样品中该元素浓度满足:I=KCa向积分电容器充
电路元素同时进行的,测量按预定顺序打印出来,显示器同时显示。一般先将各元素的校准
曲线输入计算机,可直接得出含量。一次样品分析仅用几分钟即可得出欲测的十或数十种元
素的含量值。
二、技术指标
电性要求:供电电压 V=230VAC±10%
供电频率 F=50HZ
功 率 P= 最大值
= 标准状态
断路器/保险丝 I=16A
氩气供给:质量 ±2%Hz
流量 最大约300L/h 20L/h 10L/h
环境条件:温度 6~40℃
湿度 20~80℃
空间尺寸:1420×755×1300mm
重 量 :400Kg
三、仪器的安装
仪器必须容易维护。,×。氩气和打印机要接近光量计。样品准备装置应在附近。最小实验室空间,除去样品准备装置大约5m2,电源与氩气连接在仪器背面。
室内不用控制温度,设计的光电器尺寸可以消除温度变化带来的影响。但不规则加热一侧,像阳照射和室内加热必须避免。
四、仪器的组成
仪器主要包括以下几个部分:气体光学,紫外光学,火花台,试样夹,火花源
一、Air optics(气体光学)
打开侧面金属板, Air optic安装在仪器底部。所有部件用特殊螺丝固定,不易受损害。(不动量在20g)。罗兰圆的直径为750nm,允许有效的增加,光栅每mm可容纳1800到3600条线,/~800nm,采用石英纤维。由于石英吸收短波长光,所以更短的线不能通过光学纤维。
光学系统框架(A-fram),包括入射狭缝,凹面光栅,出射狭缝和光电倍增管。从光源发出的光经透镜聚焦后,在入射狭缝上成像并进入狭缝,进入狭缝的光投射到凹面光栅上,凹面光栅将光色散聚焦在焦面上,出射狭缝安装在焦面上的罗兰圆上,每一狭缝可使一条固定波长的光通过。每各出射狭缝后安