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直讀光譜儀的誤差來源

一、偶然誤差的來源

與樣品成分不均勻有關的誤差。因為光電光譜分析所消耗的樣品很少，樣品中元素分布的不均勻性、組織結構的不均勻性，導致不同部位的分析結果不同而產生偶然誤差。主要原因如下：

直讀光譜儀

(1)熔煉過程中帶入夾雜物，產生的偏析等造成樣品元素分布不均。

(2)試樣的缺陷、氣孔、裂紋、砂眼等。

火花直讀光譜儀主要特點

儀器特點：

1． 使用靈活，性能可靠，穩(wěn)定性好。

2． 儀器檢測限低，分析精密度高，結果準確。

3． 分析速度快(20～30秒)，運行成本低。

4． 維護方便，故障率低。

5． 抗環(huán)境干擾能力強。

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直讀光譜儀的構成

直讀光譜儀是一種通過檢測樣品被激發(fā)后的原子光譜強度來得到樣品各元素含量的分析儀器。目前，光譜類儀器的光學系統大體可以下列四類：1.棱鏡分光系統、2.平面光柵分光系統、3.凹面光柵分光系統、4.中階梯光柵分光系統。其中，由于凹面光柵在光路中兼具色散和聚焦兩種作用，可以使光譜儀的光路更加緊湊，因此被絕大多數直讀光譜儀所采用。

一、激發(fā)系統

激發(fā)系統是直讀光譜儀中一個極為重要的組成部分，它的作用是給樣品提供激發(fā)所需要的能量，使樣品發(fā)光，以便后續(xù)檢測。每種元素激發(fā)后發(fā)出的光具有特征譜線，這些譜線的強度與樣品中的含量之間具有函數關系。  

樣品中一般含有多種元素，不同的元素會發(fā)不同的光。但是這些光全部雜糅在一起，接下來的一步就是把這些復合光分解成單色光。

直讀光譜儀的分類

分光系統

分光系統是光譜儀器的核心。在直讀光譜儀中普遍使用的是帕邢-龍格裝置，其作用是把不同波長的復合光進行色散變成單色光。這些單色光與特定元素有特定聯系（如鈉的焰色反應），而光強度可以被直接檢測出來。

三、檢測系統

檢測系統的核心部件是檢測器，常見的檢測器是PMT（光電倍增管）和CCD（電感耦合裝置）。CCD主要針對有色金屬合金材料的常量分析（C、S、P、N等非金屬測量不適合），而PMT主要在黑色金屬的測試方面表現出色（非金屬元素分析比較可靠），對于純度較高的有色金屬測試其微量雜質含量也是首i選。

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光譜儀測量結果不穩(wěn)定應該怎樣處理

當直讀光譜儀的測定結果偏差比較大時，分析的結果不太穩(wěn)定應該怎樣處理？

1）檢查分析方法是否正確，如分析模型、分析程序等；

2）儀器本身穩(wěn)定：檢查儀器光室溫度、內部環(huán)境溫度、ya氣壓力是否滿足分析要求；

3）激發(fā)控樣：若控樣分析結果良好，說明儀器性能不存在問題，待測樣品可能存在偏析、縮孔、裂紋等缺陷；

移動式直讀光譜儀在金屬混料分析中作用

冶金工業(yè)由于工藝復雜，產品牌號多，很容易發(fā)生混料、混號。怎樣解決這個問題，長期以來困擾著冶金及其它行業(yè)。早在80年代初期，由于光導纖維技術的發(fā)展，給徹底i解決這一問題提供了機會，移動式直讀光譜儀應運而生。移動式直讀光譜儀是給光譜儀配上輪子，將整個光譜儀的體積和重量盡量縮小，檢測是通過光譜激發(fā)槍進行。激發(fā)槍用光導纖維和電纜與主機相連，中間距離可達5-10m，由于光導纖維的可彎曲性，能十分靈活地用于成品庫或其它生產現場的材料鑒別。早期產品只有電弧光源，可分析金屬材料中的硅、錳等所有的金屬元素。這種產品問世后很快應用到冶金、石化、機械加工等行業(yè)。

一段時間以來，我國在這個領域發(fā)展緩慢。原因有兩方面：一方面移動式直讀光譜儀雖比實驗室光譜儀價格便宜，但僅用于混料、混號檢測仍覺很貴。另一方面我國主要產品為普鋼，而早期的移動式光譜儀由于采用光導纖維導光，不能分析碳，當然更不能分析磷、硫，因此早期移動式直讀光譜儀在我國應用有很大局限性。