光譜小講堂 進(jìn)階篇--直讀光譜儀光室設(shè)計(jì)

時(shí)間：2019-06-24作者：江蘇力彩科技有限公司瀏覽：185

直讀光譜儀光室設(shè)計(jì)
單光室or雙光室?抽真空or充氬氣?
客戶在選擇直讀光譜儀時(shí)，都會(huì)看到一體化光室或者雙光室的介紹。那這兩種設(shè)計(jì)到底有什么區(qū)別呢?為了講清楚，需要先解釋短波元素的檢測(cè)方法。
使用直讀光譜儀分析某些種類的金屬時(shí)(如鑄鐵、不銹鋼、低合金鋼、哈氏合金、蒙乃爾合金等)，一般需要檢測(cè)C、P、S、As、N等無(wú)機(jī)元素。這些元素的較佳光譜線都處于真空紫外波段(UVU)，而空氣中的氧氣、氮?dú)狻⑺魵獾葧?huì)對(duì)紫外區(qū)譜線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收，使光譜儀能夠測(cè)量到的紫外光譜強(qiáng)度急劇減弱，進(jìn)而影響被測(cè)元素的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。所以必須將光室中的空氣除去，才能實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的紫外區(qū)元素檢測(cè)結(jié)果。
目前，有兩種方法去除光室中的空氣，以實(shí)現(xiàn)短波元素(較準(zhǔn)確地叫法是UVU元素)的測(cè)量：
1.抽真空;
2.充氬氣。
抽真空會(huì)使得光室內(nèi)外壓力不平衡，引起光室形變，從而改變光柵和CCD的相對(duì)位置發(fā)生變化，導(dǎo)致測(cè)量誤差。
另外，抽真空方式的光學(xué)系統(tǒng)由光室、真空泵、電磁閥、光學(xué)器件、電器部分組成，因此這類光譜儀的體積都比較大。而有些廠家為了降低儀器總體成本，會(huì)配置質(zhì)量很普通的真空泵和電磁閥。這會(huì)使后期的故障率較很高，需要頻繁的維護(hù)，較嚴(yán)重地會(huì)導(dǎo)致油氣倒吸進(jìn)入光室，損壞光柵，輕則造成幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)的維修費(fèi)用，重則導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)報(bào)廢。
大部分廠家的**直讀光譜儀一般都采用抽真空+單光室的設(shè)計(jì)。這里就包括GNR的S5、S7和S9。對(duì)于有特殊應(yīng)用的客戶，例如需要檢測(cè)的元素非常多，非常靈敏的痕量元素的檢測(cè)(N、O、P、B等)，或者需要測(cè)量Li、Na元素，GNR的**型號(hào)S9還可以選配雙光室混合檢測(cè)器系統(tǒng)，這就屬于空氣光室+抽真空光室雙光室設(shè)計(jì)。
而*二種充氬氣方式是用惰性氣體(一般為氬氣)填充光室，將光室中的空氣排出，從而達(dá)到紫外區(qū)C、P、S、As、N等元素的較佳檢測(cè)環(huán)境。充氬氣的方式?jīng)]**械泵，沒(méi)有像真空條件一樣的氣密性要求。且光室與外界壓差基本可以忽略不計(jì)，所以對(duì)光室的抗壓強(qiáng)度要求也沒(méi)有那么高。因此儀器可以做到比較小，大大方便了儀器的安裝及移動(dòng);同時(shí)也避免了真空系統(tǒng)帶來(lái)的故障率，大大降低了用戶的維護(hù)成本;一般充氬方式的光譜儀采用CCD或CID檢測(cè)器，不僅可以實(shí)現(xiàn)全元素(全譜)檢測(cè)，而且也便于后期擴(kuò)展。
但在CCD光譜儀中，充氬氣的技術(shù)同時(shí)也有很高的技術(shù)難度。其中存在氣路設(shè)計(jì)、流體測(cè)試等難題，經(jīng)驗(yàn)沉淀不夠的廠家很難實(shí)現(xiàn)此種方式，所以大多數(shù)小廠家一般采用的都是CCD+抽真空的雙光室設(shè)計(jì)。
而市場(chǎng)上比較**的光譜儀廠家，都會(huì)利用自己的技術(shù)&經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)采用難度較高，但效果較好的CCD+充氬氣單光室設(shè)計(jì)。例如，GNR生產(chǎn)的S1、S3直讀光譜儀。


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