光電直讀光譜儀
傳統(tǒng)的光譜檢測系統(tǒng)為單色儀家光電倍增管（PMT）。20世紀(jì)70年代以來，人們欲利用光電二級(jí)管陣列（SPDA）等光電傳感器以建立三維光譜圖，并發(fā)展相應(yīng)的處理技術(shù)。SPDA不僅能獲得某一波段范圍內(nèi)的檢測信息，還具有靈活的積分能力，但是它的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍不及PMT，而且噪聲較大，線性范圍窄，暗電流也大，而CCD卻彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn)。
CCD具有與光譜儀器密切相關(guān)的一些特性：
（1）靈敏度高，噪聲低。CCD器件具有很高的量子效率，至少為10%，可達(dá)90%以上。它的電荷轉(zhuǎn)移率幾乎達(dá)，它在低溫下工作時(shí)幾乎無暗電流，噪聲幾乎接近于零，新的CCD器件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在常溫下具有很高的信噪比，極低的暗電流，完全滿足了儀器在常溫及微量分析上的要求，上述優(yōu)點(diǎn)使CCD器件的靈敏度超過其他探測器（如PMT何SPDA），檢測下限達(dá)pg級(jí)甚至fg級(jí)。
（2）光譜范圍寬（200~1050nm）。在可見光區(qū)（400~500nm）量子效率可高達(dá)90%，在遠(yuǎn)紫外區(qū)（200nm）和近紅外（100nm）間，量子效率至少為10%，在100~1100nm寬的光譜區(qū)域，CCD都有很高的量子效率，而大多數(shù)的發(fā)射、吸收和散射的光譜儀器這區(qū)域工作，因此CCD成為各類光譜儀器的理想探測器。
（3）動(dòng)態(tài)線性響應(yīng)范圍寬，達(dá)10個(gè)數(shù)量級(jí)。CCD具有很寬的響應(yīng)范圍和理想的響應(yīng)線性，達(dá)10個(gè)數(shù)量級(jí)（10?-106），而且在整個(gè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍內(nèi)，都能保持線性響應(yīng)，這對(duì)光譜定量分析具有特別意義。
（4）幾何尺寸穩(wěn)定，耐過度曝光。CCD經(jīng)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，其幾何性能、熱性能和電性能均很穩(wěn)定，不怕過度曝光，因此比PMT結(jié)實(shí)耐用。
（5）可以同時(shí)多道采樣，得到波長-強(qiáng)度-時(shí)間的三維譜線圖，與光電陰極器件聯(lián)用，可觀察X射線圖像。
金屬光譜分析儀是分析黑色金屬及有色金屬成份的快速定量分析儀器。本儀器廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械及其他工業(yè)部門，進(jìn)行冶煉爐前的在線分析以及中心實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)品檢驗(yàn)，是控制產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段之一。能對(duì)金屬材料中化學(xué)元素成份作檢測；可對(duì)鐵基、鋁基、銅基、鎳基等廣泛元素作定量。
折返式前光路設(shè)計(jì)，使光路結(jié)構(gòu)更加緊湊；方便可拆卸的光窗及入射狹縫設(shè)計(jì)，使維護(hù)清潔更加簡單。 出射狹縫采用德國高精度加工中心整體加工，包括所有可能用到的120個(gè)分析通道定位，可以滿足各種基體元素分析；這種設(shè)計(jì)方式，為以后增加通道帶來方便。 鋁合金整體光學(xué)室與特制加熱恒溫設(shè)計(jì)，確保光學(xué)室系統(tǒng)長期穩(wěn)定性。
氬氣流沖洗確保光學(xué)系統(tǒng)潔凈，減少定期檢修次數(shù)。根據(jù)應(yīng)用不同，光學(xué)室可以用真空及非真空狀態(tài)。軟件系統(tǒng)操作簡單，但功能強(qiáng)大，許多分析和校準(zhǔn)功能都是自動(dòng)的，提示并引導(dǎo)操作者分步完成。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的光譜用戶，該軟件提供基礎(chǔ)計(jì)算和參量修改設(shè)置，特別是針對(duì)曲線擬合的可視化編輯方面。
技術(shù)性能及參數(shù)
1.分光室設(shè)計(jì)
帕邢-龍格結(jié)構(gòu)
恒溫控制（34℃±0.5℃）
材質(zhì)鑄造，保證光室形變小
2.凹面光柵
刻線密度3600 l/mm
一級(jí)光譜線色散率：1.2 nm/mm
波長范圍200-500nm
3.檢測器
高性能線陣CCD
4.分析時(shí)間
依樣品種類而不同，一般少于30秒
5.激發(fā)光源
全數(shù)字等離子火花光源技術(shù)
高能預(yù)燃技術(shù) (HEPS)
頻率100-1000Hz
電流1-80A
6.激發(fā)臺(tái)
4mm樣品臺(tái)分析間隙
噴射電極技術(shù)
無待機(jī)流量，低氬氣消耗
7.尺寸和重量
高300mm 長 500mm 寬 450mm
30 kg
8.功率
功率700 W
待機(jī)功率40 W
金屬光譜分析儀能對(duì)金屬材料中化學(xué)元素成份作檢測；可對(duì)鐵基、鋁基、銅基、鎳基等廣泛元素作定量。
直讀光譜儀OES1000采用光電倍增管（PMT）技術(shù)和特光路設(shè)計(jì)使其具有優(yōu)能，，是追求高性能測試用戶的。
全天候工作，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和可靠性
樣品測試速度快，單次測試過程少于40秒
軟件可對(duì)測試結(jié)果自動(dòng)判定牌
儀器使用和維護(hù)簡單、方便，對(duì)人員要求低
原廠安裝分析程序，測試數(shù)據(jù)，適用合齊全
配置標(biāo)準(zhǔn)化樣品可對(duì)儀器進(jìn)行周期性校正
不使用化學(xué)試劑，測試過程安全、環(huán)保
技術(shù)性能及參數(shù)
1.分光室設(shè)計(jì)
帕邢-龍格裝置，1米焦距
根據(jù)測試需求分為真空型（真空度≤a）、空氣型兩種
恒溫控制（32℃±0.1℃）
材質(zhì)鑄造，保證光室形變小
2.多安裝通道 32
3.凹面光柵
刻線密度2160gr/mm
曲率半徑998.8mm
逆線色散率0.47nm/mm
波長范圍170-463nm
4.狹縫寬度
入射狹縫20μm，
出射狹縫為整體狹縫，寬度為35-75μm
5.光電倍增管
10級(jí)側(cè)窗型，熔融石英或玻璃外殼；
6.分析時(shí)間
依樣品種類而不同，一般少于40秒
7.激發(fā)光源
高能預(yù)火花光源（HEPS），放電頻率100-900Hz，電極間距3-4mm
8.測光方式
采用光電倍增管檢測器測光，光電倍增管負(fù)高壓連續(xù)可調(diào)，傳統(tǒng)的分段積分法
9.控制系統(tǒng)
采用FPGA技術(shù)控制整個(gè)儀器的工作狀態(tài)
10.尺寸和重量
尺寸：1680(長)×1020(寬)×1(高)mm
重量：約500kg
應(yīng)用領(lǐng)域
金屬材料元素含量測試是金屬冶煉、鑄造、加工以及機(jī)械行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢驗(yàn)等相關(guān)工作的傳統(tǒng)測試項(xiàng)目。天瑞儀器的電火花直讀光譜儀廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬材料元素含量分析,可快速、、穩(wěn)定、同時(shí)測試幾十種元素, 測試過程便捷、環(huán)保、低成本，滿足工業(yè)研發(fā)、工藝控制、進(jìn)料檢驗(yàn)、產(chǎn)品分選等多方面的需求。直讀光譜儀的快速測試使研發(fā)、生產(chǎn)過程和質(zhì)量更可控，幫助用戶提升產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量水平；使相關(guān)流程加快，為用戶創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
由于歷史原因，以及生產(chǎn)組織的關(guān)系，直讀光譜儀的使用單位，一般劃在質(zhì)量控制部門，但是直讀光譜儀往往是與生產(chǎn)控制緊密銜接的，它參與生產(chǎn)前部分進(jìn)廠原材料的控制、生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的過程控制，后期產(chǎn)品的終質(zhì)量控制。可以這樣說，直讀光譜儀是一類重要核心設(shè)備，不是簡單的化驗(yàn)室設(shè)備。曾經(jīng)參加一些機(jī)械展會(huì)、鑄造展會(huì)、有色金屬行業(yè)，企業(yè)的宣傳上往往介紹他們公司有那些生產(chǎn)世界或國內(nèi)的生產(chǎn)線，卻忽視了直讀光譜儀這類核心設(shè)備做出的品質(zhì)保證。什么時(shí)候開始重視直讀光譜儀這類設(shè)備呢？往往是企業(yè)出現(xiàn)了生產(chǎn)質(zhì)量問題，這個(gè)時(shí)候首先大伙兒首先想到的化學(xué)成分。這就是現(xiàn)狀。企業(yè)管理者這個(gè)時(shí)候才想到直讀光譜儀品質(zhì)原來這么的重要，后悔當(dāng)初為了節(jié)約十幾萬元的成本，經(jīng)過銷售的輪番轟炸，認(rèn)為這個(gè)多，技術(shù)已經(jīng)成熟了，用啥都無所謂。其實(shí)，客觀的講，直讀光譜儀的選擇真的需要認(rèn)真對(duì)待。
、考慮產(chǎn)品的市場占有率
直讀光譜儀是一個(gè)經(jīng)過相當(dāng)長的市場、時(shí)間的積累，才能得到用戶反饋的一類產(chǎn)品。經(jīng)過時(shí)間的推移，市場大浪淘沙，像貝爾德、阿朗等適應(yīng)不了市場的變化，逐步的倒閉。
第二、考慮產(chǎn)品檢測的適應(yīng)性
往往初籌建的時(shí)候，由于帶著當(dāng)前或一定時(shí)期的生產(chǎn)任務(wù)檢測計(jì)劃，只是簡單的提出工藝控制環(huán)節(jié)幾個(gè)關(guān)鍵元素或者依照當(dāng)時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或接收方標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行直讀光譜儀的選擇。殊不知，市場變化瞬息萬變，原來執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)隨著時(shí)間的推移更改或者生產(chǎn)工藝控制更改，滿足不了生產(chǎn)分析檢測要求，有口難辨。為什么出現(xiàn)這種情況呢？從產(chǎn)品的檢測器上，我們來說明一下。
a.PMT往往適用于超高精度、含量分析，廠家往往宣傳管徑的大小，這個(gè)是相對(duì)的一種概念，由于受到分析光室設(shè)計(jì)的大小，廠家往往從設(shè)計(jì)和成本上考量，使用PMT，而不是某些廠家宣傳的管徑越大，分析精度越好。
b.CCD是全譜直讀型，設(shè)計(jì)的整個(gè)波段所有元素的譜線全部可以采集。這有一個(gè)好處，由于每個(gè)元素在不同濃度下，產(chǎn)生的特征譜線不同，CCD可以全部采集分析。如用PMT，若分析元素含量范圍大，需要配置不同多支PMT，但實(shí)際上，儀器廠家由于成本的關(guān)系，只會(huì)配置用戶提出需求的分析范圍的PMT，后期只能進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)（這個(gè)需要具體情況分析）。這就是CCD相比PMT的優(yōu)勢。
C.隨著產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的調(diào)整，每個(gè)生產(chǎn)廠會(huì)有一些特于其它廠家的生產(chǎn)技藝，反應(yīng)在化學(xué)成分上，有兩種情況，一種增加元素，一種是工作分析曲線。在后續(xù)提升改造中，CCD由于是全譜直讀型，相比PMT型直讀光譜儀（特征譜線）有相當(dāng)大的優(yōu)勢。
http://www.wszdzyxx.cn
