火花直讀光譜儀是一種爐前元素快速分析儀器,其光源為低壓直流快速火花光源。儀器整機(jī)結(jié)構(gòu)、分光系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、分析軟件及電磁兼容性等方面,都充分考慮到用戶現(xiàn)場(chǎng)的需求,經(jīng)不斷研究、實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化而來(lái),使RG-N75性能指標(biāo)能滿足用戶現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期使用的要求。
直讀光譜儀可以把它分成三類(lèi),PMT(PMT即我們俗稱的光電倍增管)與CCD(CCD即電荷耦合元件)和CMOS,但是目前市場(chǎng)中,其實(shí)CCD直讀光譜儀較多,新出現(xiàn)的CMOS(CMOS則是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù),雖然便宜,但是技術(shù)還沒(méi)有CCD技術(shù)的成熟。
PMT直讀光譜儀的精度
PMT在技術(shù)上,是可達(dá)到精度的直讀光譜儀,只是因?yàn)樗膬r(jià)格高昂,以及增加檢測(cè)元素困難,并且市場(chǎng)中需要達(dá)到如此精度的工作不多,市場(chǎng)占有率不及CCD,普通的元素分析CCD完全夠用了。那么PMT技術(shù)精度可以達(dá)到多少呢?我們常用PPM來(lái)表示精度,而PMT直讀光譜儀的精度是可以達(dá)到1ppm或者0.1ppm的,什么,你沒(méi)看懂?1ppm就是10的-6次方,也就是一百萬(wàn)分之一,或者一千萬(wàn)分之一的元素含量,它能夠檢測(cè)出0.0001%或者0.00001%的元素含量,這個(gè)精度是不是老高了。一半在純金屬分析以及個(gè)別的用合金產(chǎn)品時(shí)會(huì)使用到。
國(guó)內(nèi)的PMT直讀光譜儀不一定能夠達(dá)到這個(gè)精度,與國(guó)外的技術(shù)相比還有一些差距。國(guó)內(nèi)PMT技術(shù)的直讀光譜儀并不多,僅是直讀光譜儀的市場(chǎng),價(jià)格和科研費(fèi)用也高昂,所以大多數(shù)企業(yè)把目光放在CMOS直讀光譜儀上。
CCD直讀光譜儀的精度
CCD直讀光譜儀比PMT更加的便宜,并且在近兩年,市場(chǎng)價(jià)已經(jīng)降下來(lái),現(xiàn)在十幾萬(wàn)就可以買(mǎi)一臺(tái)之前幾十萬(wàn)都買(mǎi)不到的直讀光譜儀,直讀光譜儀的精度小于100ppm,也就是達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后三位,0.0001,檢測(cè)的元素0.01%或以上可以檢測(cè)出元素含量,可以檢測(cè)精度為萬(wàn)分之一。但隨著技術(shù)的發(fā)展,目前有些CCD直讀光譜儀精度已經(jīng)能夠達(dá)到0.001%,小數(shù)點(diǎn)后5位,即10ppm級(jí)別,但緊緊是極少數(shù)。
有很多原因造成精度的問(wèn)題,光電倍增管光譜儀內(nèi)部有恒溫裝置,儀器對(duì)環(huán)境要求較低,儀器較小,受溫度影響較大,CCD光譜儀為了提高性能需要外加制冷降低噪聲,但國(guó)內(nèi)光譜儀通常出于成本考慮,減配制冷系統(tǒng),這僅僅是一點(diǎn)。
CCD儀器具有外形小,譜線范圍廣,適合材料分類(lèi)或分析精度要求不高,且材料種類(lèi)多樣的企業(yè)使用。
CMOS直讀光譜儀的精度
就配件來(lái)說(shuō),CMOS比CCD更加便宜,CCD配件僅掌握在幾家企業(yè)手里,能夠生產(chǎn),所以相對(duì)來(lái)說(shuō),CMOS元器件成本比之要低,但這也是有缺陷的,作為感光元件,不僅僅是直讀光譜儀市場(chǎng)使用它們,還有相機(jī)也會(huì)使用這些元件。
但目前,相機(jī)還是采用CCD傳感器,而CMOS傳感器則成功的占據(jù)了相機(jī)低端市場(chǎng),使得相機(jī)價(jià)格從幾萬(wàn)幾十萬(wàn)降至幾萬(wàn)甚至幾千。如果CMOS能夠精度更加高,占領(lǐng)未來(lái)的市場(chǎng)是必然的,但目前CMOS的固有劣勢(shì)無(wú)法解決。
就目前市場(chǎng)情況,銷(xiāo)售CCD直讀光譜儀的廠家更多,CMOS直讀光譜儀生產(chǎn)的廠家比較少。CMOS直讀光譜儀的精度,因?yàn)槿鄙儋Y料,很多廠家的產(chǎn)品中也沒(méi)有明確標(biāo)出,所以無(wú)法得出比較中肯的評(píng)價(jià)。
以上就是各種直讀光譜儀具體可以達(dá)到的精度
所有直讀光譜儀都可以達(dá)到ppm級(jí)的精度嗎?
直讀的檢測(cè)線是小于100ppm,也就是達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后三位,0.001,檢測(cè)的元素0.01%或以上可以檢測(cè)出元素含量,可以檢測(cè)精度為萬(wàn)分之一。并不是所有直讀光譜儀的檢測(cè)限都是一樣的,不同廠家不同機(jī)型所達(dá)到的精度不同。
光譜分析是根據(jù)物質(zhì)的光譜來(lái)鑒別物質(zhì),確定它的化學(xué)組成和相對(duì)含量,是一種靈敏快速的分析方法。生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中,為了把控質(zhì)量,保證成品符合出廠和驗(yàn)收要求,都離不開(kāi)實(shí)時(shí)的化學(xué)成分檢測(cè)。
直讀光譜儀原理
直讀光譜儀原理是樣品經(jīng)過(guò)電弧或火花,每種元素發(fā)射光譜譜線強(qiáng)度正比于樣品中該元素含量,通過(guò)檢測(cè)發(fā)射光譜強(qiáng)度的能量大小來(lái)分析各元素的含量。
原子發(fā)射光譜分析所采用的原理是用電?。ɑ蚧鸹ǎ┑母邷厥箻悠分懈髟貜墓虘B(tài)直接汽化放電激發(fā)成原子蒸汽,當(dāng)物質(zhì)受到外界能量(電能和熱能)的作用時(shí),核外電子就躍遷到高能級(jí),處于高能態(tài)(激發(fā)態(tài))電子是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)原子可存在的時(shí)間約為10-8秒,它從高能態(tài)躍遷到基態(tài),或較低能態(tài)時(shí),把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)。激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長(zhǎng),因?yàn)槊恳环N元素的基態(tài)是不相同的,激發(fā)態(tài)也是不一樣的,所以發(fā)射的光子是不一致的,也就是波長(zhǎng)不相同的。
依據(jù)波長(zhǎng)可以決定是哪一種元素,這就是光譜的定性分析。另一方面譜線的強(qiáng)度是由發(fā)射該譜線的光子數(shù)目來(lái)決定的,光子數(shù)目多則強(qiáng)度大,反之則弱,而光子的數(shù)目又和處于基態(tài)的。
用光柵分光后,成為按波長(zhǎng)排列的“光譜”,這些元素的特征光譜線通過(guò)出射狹縫,射入各自的感光器件,光信號(hào)變成電信號(hào),經(jīng)儀器的控制測(cè)量系統(tǒng)將電信號(hào)積分并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,然后由計(jì)算機(jī)處理,并打印各元素的百分含量。
光電直讀光譜儀雖然本身測(cè)量準(zhǔn)確度很高,但測(cè)定試樣中元素含量時(shí),所得結(jié)果與真實(shí)含量通常不一致,存在一定誤差,并且受諸多因素影響,有的材料本身含量就很低。有下面幾種情況,在檢測(cè)時(shí)可能產(chǎn)生誤差。
,標(biāo)樣對(duì)光譜儀結(jié)果精度的影響,標(biāo)樣和試樣的含量和化學(xué)組成不完全相同時(shí),可能引起基體線和分析線的強(qiáng)度改變。
第二,標(biāo)樣與試樣的物理性能不完全相同時(shí),激發(fā)特征譜線會(huì)有差別從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。
第三,澆注的鋼樣經(jīng)過(guò)退火,淬火,回火,熱軋,鍛壓狀態(tài)的鋼樣金屬組織結(jié)構(gòu)不相同時(shí),測(cè)出的數(shù)據(jù)會(huì)有差別。
第四,熔煉過(guò)程中加入脫氧劑,去硫磷劑,混入未知合金元素,引起未知元素譜線的重疊干擾。
第五,樣品的元素分布不均勻,導(dǎo)致分析結(jié)果不同。
以上幾點(diǎn)是直讀光譜儀精度產(chǎn)生誤差的原因,若能避免,光譜儀的使用會(huì)更加方便。
雖然目前CCD還有一些不足之處,但是大家認(rèn)為CCD在光電直讀光譜儀中的應(yīng)用是值得期待的。PMT到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展60多年了,是一種經(jīng)典成熟的技術(shù)。而CCD技術(shù)正處于飛速的發(fā)展變化之中,可以預(yù)期CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)很快會(huì)應(yīng)用于CCD當(dāng)中,這些技術(shù)的不斷發(fā)展會(huì)促使CCD發(fā)展到更高的水平。近些年CCD器件發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,能夠滿足一般的分析要求,針對(duì)細(xì)分市場(chǎng),各種用途的CCD不斷產(chǎn)生。CCD與PMT結(jié)合是目前解決全譜檢測(cè)并滿足微量和痕量分析的優(yōu)選擇,但同時(shí)滿足兩種類(lèi)型檢測(cè)器的采樣控制和系統(tǒng)的結(jié)合目前仍然是該類(lèi)儀器的制造難點(diǎn)。
所以說(shuō),CCD和PMT的存在,在目前為止都是合理且必要,而的COMS技術(shù)也在進(jìn)入市場(chǎng)。對(duì)于客戶來(lái)說(shuō),就是合理的選擇一款自己合適的儀器,不要人云亦云。
鋼研納克目前的儀器基本是以CCD技術(shù)為主,COMS技術(shù)也基本成熟,并推出上市。
讓我們共同奉獻(xiàn)誠(chéng)摯,恪守信譽(yù),時(shí)刻以“質(zhì)量至上,用戶至上”為宗旨,攜手并進(jìn),共同發(fā)展,一次合作,永恒朋友!公司歡迎您的到來(lái)!
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