光譜儀緊要由哪些元件構(gòu)成 光譜儀工作原理

第第頁(yè)光譜儀緊要由哪些元件構(gòu)成光譜儀工作原理光譜儀緊要由哪些元件構(gòu)成？

光譜儀是應(yīng)用光學(xué)原理，對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行觀測(cè)、分析和處理的基本設(shè)備，具有分析精度高、測(cè)量范圍大、速度快和樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)。因此，其被廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等部門，也是軍事偵察、宇宙探究、資源和水文勘測(cè)所必不可少的儀器。

在光（包括不可見(jiàn)光）的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象，叫光電效應(yīng)。光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。光的粒子性揭示了電磁場(chǎng)作為一種物質(zhì)，是與分子、原子等實(shí)物粒子一樣，有其內(nèi)在的基本結(jié)構(gòu)（構(gòu)成粒子）的。而在經(jīng)典的電動(dòng)力學(xué)理論中，是沒(méi)有“光子”這個(gè)概念的。依據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)重量或磁場(chǎng)重量，可分為如下三類，任何光都可以這三種波的合成形式表示出來(lái)。光在真空中的傳播速度為c=3108m/s，是自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的較快速度。光波是橫波，其中電場(chǎng)強(qiáng)度E（是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。）和磁感應(yīng)強(qiáng)度B（或磁場(chǎng)強(qiáng)度H，描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量）彼此相互垂直，并且都與傳播方向垂直。光波作為一種特定頻段是電磁波，其顏色與頻率有關(guān)。每一種元素的基態(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)可以決議是哪一種元素，這就是光譜儀的定性分析。

構(gòu)成結(jié)構(gòu)：

1、入射狹縫：在入射光的照射下形成成像系統(tǒng)的物點(diǎn)。

2、準(zhǔn)直元件：使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄狻Ｔ摐?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)立的透鏡、反射鏡或直接集成在色散元件上。

3、探測(cè)器陣列：放置于焦平面，用于測(cè)量各波長(zhǎng)像點(diǎn)的光強(qiáng)度。該探測(cè)器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測(cè)器陣列。

4、色散元件：通常接受光柵，使光信號(hào)在空間上按波長(zhǎng)分散成為多條光束。

5、聚焦元件：聚焦色散后的光束，使光譜儀在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一特定波長(zhǎng)。原子吸取光譜儀的安裝

原子吸取光譜儀是從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光，通過(guò)試樣蒸氣時(shí)被蒸氣中待測(cè)元素基態(tài)原子所吸取，由輻射特征譜線光被減弱的程度來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)元素的含量。因原子吸取光譜儀的靈敏、精準(zhǔn)、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用于冶金、地質(zhì)、采礦、石油、輕工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的常量及微痕量元素分析。

原子吸取光譜儀的安裝緊要包括對(duì)試驗(yàn)室環(huán)境、電源、通風(fēng)、氣體等方面的要求。

（1）試驗(yàn)室環(huán)境要求

環(huán)境要求緊要包括環(huán)境溫濕度、環(huán)境干凈情形、光及磁場(chǎng)干擾等。實(shí)在要求如下。

①環(huán)境溫濕度儀器應(yīng)安置在干燥的房間內(nèi)，試驗(yàn)室溫度應(yīng)保持在10～30℃，且每小時(shí)溫度變化速率最大不超過(guò)2．8℃；相對(duì)濕度不超過(guò)80％，無(wú)冷凝。如有條件，可以配備空調(diào)等，在相對(duì)濕度較大的地區(qū)應(yīng)配備去濕機(jī)。

②試驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)保持清潔，室內(nèi)應(yīng)無(wú)腐蝕、污染和振動(dòng)。

③光干擾及磁場(chǎng)干擾窗戶應(yīng)有窗簾，避開(kāi)陽(yáng)光直接照射到儀器上，室內(nèi)照明不宜太強(qiáng)。儀器應(yīng)盡量闊別高強(qiáng)度的磁場(chǎng)、電場(chǎng)及發(fā)生高頻波的電器設(shè)備，防電磁干擾。

（2）電源要求

各個(gè)品牌的原子吸取分光光度計(jì)以及其附件容許的電壓范圍和功率有所不同，使用前務(wù)必依照說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行配置。一般石墨爐電源要求功率較高，石墨爐儀器功耗較大：6～7kW左右，接受單相三線制交流電源（相線，中線，保護(hù)地線）容量40A，因此，配電室至試驗(yàn)室的導(dǎo)線截面積應(yīng)≥6m㎡。電源供應(yīng)要平穩(wěn)，無(wú)瞬間脈沖，并保持在220V±22V，50Hz±1Hz；也有的儀器要求輸入為三相電源，其中一相用于主機(jī)、計(jì)算機(jī)等，一相用于石墨爐，另一相用于其它設(shè)備；此外，為保證儀器具有良好的穩(wěn)定性和操作安全，儀器一般要求接地，接地電阻小于5Ω。

（3）排風(fēng)裝置

無(wú)論火焰還是石墨爐原子吸取分光光度計(jì)的上方都必需準(zhǔn)備一個(gè)通風(fēng)罩，使燃燒器產(chǎn)生的燃燒氣體或石墨爐高溫產(chǎn)生的廢氣能順當(dāng)排出。對(duì)于火焰原子吸取分光光度計(jì)一般要求排風(fēng)量較大，如約7500L／min；相對(duì)來(lái)說(shuō)，石墨爐原子吸取分光光度計(jì)要求排風(fēng)量小很多。排風(fēng)罩尺寸一般下端風(fēng)口應(yīng)能罩住原子化器，但距離儀器上端6～10cm，排氣管道支于室外的應(yīng)支加防雨罩，防止雨水順管道流人室內(nèi)，排風(fēng)口前沿應(yīng)與工作臺(tái)前沿在同一垂直平面內(nèi)。

（4）供氣要求

供氣鋼瓶不應(yīng)放在儀器房間內(nèi)，要放在離主機(jī)近來(lái)、安全、通風(fēng)良好的房間。氣瓶不能讓陽(yáng)光直曬。氣瓶的溫度不能高于40℃，氣瓶四周2m之內(nèi)不容許有火源。氣瓶要放置堅(jiān)固，不能翻倒。液化氣體的氣瓶（乙炔，氧化亞氮等）須垂直放置不容許倒下，也不能水平放置。

對(duì)于氣體緊要是火焰原子吸取分光光度計(jì)需要使用，需要的氣體和氣體壓力要求：

①壓縮空氣（也可接受空壓機(jī)，則不用考慮此項(xiàng)要求），空氣應(yīng)無(wú)油、無(wú)水、無(wú)顆粒，出口壓力為350～450kPa，流量28L／min，準(zhǔn)備減壓閥；

②乙炔（C2H2）應(yīng)接受優(yōu)質(zhì)儀器用氣，純度99．6％，出口壓力85～95kPa，準(zhǔn)備減壓閥；

③如需分析高溫元素并已配置氧化亞氮（N2O）燃燒頭，則還需要N2O，純度99％，出廠丁壓力350～500kPa，使用專用減壓閥，有電熱保溫功能，防冷凝。

對(duì)于石墨爐原子吸取分光光度計(jì)只需石墨爐冷卻氣，一般接受氬氣（Ar），純度99．996％，出口壓力350～，500kPa，備減壓閥。

（5）冷卻水

石墨爐原子吸取分光光度計(jì)需要接受冷