光谱仪器家族预案.doc

§12－3 光谱仪器家族 一、看谱仪 光栅式看谱仪光学系统如图12－3－1。试样发出和反射的光经准直物镜6变平行光，经光栅分光，再经6聚焦成像，被显微放大在目镜11附近，可供观察。观察者可直接观察到视场光栏9处的彩色图谱。 看谱分析是一种目视发射光谱分析方法。用看谱仪进行光谱分析的基本原理是：激发光源、电弧或火花发生器使被分析物质和电极之间产生电弧或火花，被分析的物质及组成电极的物质，被激发射出光来，被激发光进入看谱仪后，按波长次序排列形成光谱。不同元素所形成的光谱互不相同，观察区分不同元素在光谱上的区别，即可测定被测物的化学成份。当光谱中出现某一种元素的特征谱线时，即表明试样中有这种元素的存在。利用谱线的亮度，可确定该元素含量的多少。 看谱仪能进行快速定性和半定量分析，签别黑色金属和有色金属牌号、确定元素种类。广泛用于分析钢铁、铜、铝等金属。 WX-5 型便携式看谱仪，波长范围:390－700nm分辨本领 0.05-0.11nm。目视可分开下列线对Fe 613.66 nm和613.77nm；Fe 487.13 nm和487.21nm；Mn 476.59 nm和476.64nm。 看谱仪能在查获假冒伪劣钢材中起到关键作用，例如有一种无铭牌钢材经看谱仪检测，钢材中必须含有的化学元素锰的含量远远达不到国家标准，被质监局判定为劣质钢材。 12.3.2摄谱仪 发射光谱分析除用看谱仪外，还常用摄谱仪。摄谱仪比看谱仪有较高的精度,是用照相方法把光谱信号记录在照相底板上的仪器。若按使用的色散元件可将摄谱仪分为棱镜摄谱仪、光栅摄谱仪。 1. 棱镜式摄谱仪 德国蔡司公司Q－24型中型棱镜式摄谱仪如图12－3-2所示，采用600的科纽棱镜作为色散原件。光谱成像面F与光轴成23030’，谱面有一定的弯曲。 自光源发出的光，经聚光镜会聚于可调狭缝S上，调节狭缝以获得一束宽度、光强适当的光，此光经准直透镜后成平行光射到棱镜上，再经棱镜折射色散，由另一聚光镜成像于接收系统。 中型棱镜式摄谱仪可在200－600nm的紫外和可见光区工作，可得到2000条以上各种元素的光谱线。是元素成分分析所必不可少的仪器之一。 2.光栅式摄谱仪 我国生产的WPG-100型光栅摄谱仪，采用垂直对称式艾伯特-法斯梯系统。物镜焦距为1m,光栅线密度为1200线/mm，工作波长200-800nm。如图12-20所示，S为入射狭缝，M为平面反射镜，O是准直兼聚焦物镜，O1、O2为二个长方形光阑。G为安装在转台上的光栅，通过转台可调整谱面的位置。F为摄谱平面。 一般又根据倒线色散率的大小不同，将两类摄谱仪分为大、中、小型摄谱仪，它们的倒线色散率分别为：0.1～0.8nm/mm、0.8～2 nm/mm和2～10 nm/mm。采用何种类型的摄谱仪需根据具体的工作对象而定。一般来说，采用中型摄谱仪就能满足大多数分析任务的要求。 摄谱法是将色散后的辐射用感光板记录下来，供分析用。为了用照相法同时检测和记录被色散后的辐射强度，可在单色仪的出射狭缝处沿仪器焦面放置一块照相干板。干板上乳剂经曝光和暗室处理之后，光源的各条光谱线就以入射狭缝的一系列黑色像的形式的定性信息；用测微光度计测定谱线的黑度以提供试样的定量数据。 三、光电直读光谱仪 1. CCD作探测器的光电直读光谱仪 北京光学仪器厂生产的WLX小型光谱仪采用CCD探测器,如图12.3-4所示。 1.入射狭缝及调焦筒 2.平面反射镜 3.光栅旋转手轮 4.波长计数器 5.球面反射镜（一） 6.球面反射镜（二） 7.CCD 探测器 8.调焦螺母 9.调焦筒紧固螺钉线 10.滤光片（ CB550 ) 主要参数及技术指标 波段范围：330—1100 nm 焦距：180mm 平面光栅： 300 线／mm;