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光量计

又名光电直读光谱仪。是採用光电接收器来记录物质发射光谱,实现光谱定量分析一种发射光谱仪器。光量计的光电接收器一般均採用光电倍增管。通常在其分光系统的罗兰圆上设定一个入射狭缝和多个出射狭缝,每一出射狭缝后均装有光电接收器并与对应积分电容器相连。现代的光量计都配备专用的微型电子计算机,可实现分析元素含量直读及仪器的全自动操作

基本介绍

中文:光量计外文名:quantometer作用:实现光谱定量分析原理:用光电接收器来记录物质发射光谱

简介

光量计是原子发射光谱仪的一种,是用于分析固体金属样品的多通道光电光谱仪。由于它使用光子计数器测量各通道的发光强度,故叫光量计。
光量计採用凹面光栅分光系统,使用火花光源。
低压火花光源利用气隙的火花放电获得电浆,其工作原理如下图所示。放电迴路採用低电压(200~100 V),大电容(数十微法)来获得大的放电能量通过改变电容、电感等参数,可以得到从电弧到火花各种性质的放电。它能将固体金属样品直接气化并形成电浆。

低压火花光源低压火花光源

固体样品的製备较容易,对一些样品只需磨平即可
光量计的分光系统和检测系统与上述的ICP光谱仪基本相同。

光量计原理及结构

光量计(quantometer)是原子发射光谱仪的一种,又名光电光谱仪。它是用于分析固体金属试样的多通道光电光谱仪。由于它曾使用光子计数器来测量发光强度,因而也称为光量计。其原理见下图。
由下图可以看出,光量计由火花光源、凹面光栅分光器及光电测量装置数据处理控制装置四部分构成。

光量计原理图光量计原理图

激发光源

光量计使用的光源有:低压火花、直流电弧、断续电弧、空心阴极光源、辉光放电光源等多种。但用得最多的还是低压火花光源。这类光源在商品仪器中使用的名称繁多,如凝聚电弧(condenser arc),凝聚火花(condenser spark),电容放电(condenser),低压火花(low voltage spark)和中压火花等。虽然名称不同,但其放电迴路却大致相同。
放电参数的选择与分析对象有关:
a.增加放电电压时,放电的火花性质增强有利于难激发元素C、S、P的激发。
b.电容量减少时,单位时间的取样量少,减少谱线的自吸收,有利于扩大标準曲线线性範围,对测量高含量试样有利。

分光系统及测光系统

光量计的分光系统与其他发射光仪基本相同。光量计的光学系统应满足光谱範围的基本要求,且必须有足够的色散率、分辨本领。其色散率一般在0.4~0.8nm/mm之间,由于凹面光栅光学系统元件少,线色散率高,多数用它作为多色仪。通常焦距是0.75m~1.0m。光栅密度为12009/mm~24009/mm。
测光系统主要用电信增管,测量方式三种
(1)直接测量光电流;
(2)全积分法;
(3)脉冲高度分布分析法(pluse height distribution analysis method),这是一种具有较高精度的测光技术简称PDA测光技术)。

典型光量计简介

典型光量计列于下表。

典型光量计典型光量计

有一移动式光电光谱仪,它是用手持式火花取样器,用5~10m光缆接到分光器上,携带型计算机控制及计算。这种仪器用于料场、仓库现场分析。

光量计的选用

在测定钢材中磷、碳、硫时要选用真空型光量计,因其分析线在真空紫外光谱区。
分析钢材及铁合金时用色散率高的分光系统。
分析有色金属及合金时选用空气型分光系统,色散率要求亦不高。
当进行表面及深度分析时,如镀锌钢板,渗碳钢、渗氮钢等,选用辉光放电光源可获得表面分析数据。
当分析易形成夹渣物的元素时(如铝、硼、钙、铅)用PDA测光技术较好
粉末状样品及高纯样品宜用直流电弧光源的光量计。

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