儀器主要用途
直讀光譜儀主要用于黑色和有色金屬材料成分分析，通過(guò)特定波長(zhǎng)光譜的強(qiáng)度高低定量分析金屬中元素含量的高低，探測(cè)下限可達(dá)到ppm級(jí)，是合金材料研發(fā)、金屬原材料生產(chǎn)、先進(jìn)裝備制造、重大技術(shù)設(shè)備的關(guān)鍵金屬零部件部件質(zhì)量控制等方面不可或缺的精密分析儀器。

 

儀器技術(shù)指標(biāo)
1. 原子發(fā)射光譜（AES）原理
原子或離子可處于不連續(xù)的能量狀態(tài)，該狀態(tài)可以用光譜項(xiàng)來(lái)描述；當(dāng)處于基態(tài)的原子或離子吸收了一定的外界能量時(shí)，其核外電子就從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，而處于激發(fā)態(tài)的原子或離子很不穩(wěn)定，經(jīng)由約秒便躍遷返回基態(tài)，并將激發(fā)所吸收的能量以光的形式放出，將這些光按一定的波長(zhǎng)順序排列即為原子光譜；由于特定元素可產(chǎn)生一系列不同波長(zhǎng)的光，通過(guò)識(shí)別待測(cè)元素的特征光譜存在與否即可進(jìn)行定性分析，根據(jù)該波長(zhǎng)光的強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。
2. 儀器工作原理
首先，激發(fā)臺(tái)中的電極與預(yù)先制備好的金屬樣本之間在激發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生電火花。火花發(fā)出的光通過(guò)入射狹縫進(jìn)入光室，通過(guò)光柵分光后，不同波長(zhǎng)的光以不同的角度分開(kāi)，照射到CCD傳感器上。CCD將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成為電信號(hào)，并通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后，得出分析結(jié)果。

3.儀器使用要求

3.1環(huán)境要求
  儀器須放置在專用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，室內(nèi)面積大于10平方米，并確保周圍無(wú)有害、易燃及腐蝕性的氣體。注意事項(xiàng)：禁止將本儀器置于化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。
工作溫度：10℃～30℃，3小時(shí)內(nèi)室溫波動(dòng)小于2℃，要求實(shí)驗(yàn)室安裝空調(diào)。
存儲(chǔ)溫度：0℃～45℃
環(huán)境相對(duì)濕度：20%～80%，對(duì)于潮濕地區(qū)，需配備一臺(tái)去濕機(jī)。
M5000直讀光譜儀的分光室裝在具有溫控裝置的箱體內(nèi)，能在上述環(huán)境范圍內(nèi)正常工作，若超出上述要求范圍，儀器的使用壽命和測(cè)量精度將受到影響。
3.2 電源要求
電源：?jiǎn)蜗?20±20V、1KVA的電源供電。
為保證M5000直讀光譜儀的正常使用，請(qǐng)為儀器配備一臺(tái)1kVA～3kVA的單相220V交流參數(shù)穩(wěn)壓器。建議使用廣東羅定鐵塔牌穩(wěn)壓器。
M5000直讀光譜儀使用保護(hù)性接地的單相電源。為保證儀器可靠使用，用戶必須保證電網(wǎng)的PE保護(hù)地良好接地，且與其他大型設(shè)備的保護(hù)地分開(kāi)。如果用戶不能保證PE良好接地，請(qǐng)為儀器單獨(dú)準(zhǔn)備一根地線，要求接地電阻小于1歐姆。
3.3 氬氣要求
氬氣純度≥99.999%，含氧量≤2ppm，含H2O量≤5ppm，（氬氣瓶不能露天存放，嚴(yán)禁雨淋）。如無(wú)高純氬氣，建議使用氬氣凈化器。
氬氣使用流量：待機(jī)流量 約0.1L/min，維持流量約（0.4-0.5）L/min，激發(fā)流量約5L/min。
氬氣控制壓力：0.5Mpa。  
3.4 氬氣連接管
必須使用隨機(jī)提供的專用氬氣銅管連接。
3.5 過(guò)濾瓶及排氣管
儀器排出的廢氣通過(guò)一根14mm內(nèi)徑的PVC增強(qiáng)管排到隨機(jī)提供的過(guò)濾瓶中。需要及時(shí)清理更換以防止出氣不暢。排氣管不得以任何形式堵塞（勿壓、勿折、保持出氣口通暢），排氣管出口高度應(yīng)低于儀器激發(fā)臺(tái)高度，過(guò)濾瓶高度需低于激發(fā)臺(tái)高度50公分。如果人為堵塞或者抬高過(guò)濾瓶高度，造成的不良后果需要維修，參考7.3售后服務(wù)條款進(jìn)行。
3.6 樣品制備
樣品必須使用專用磨樣機(jī)制備，需要配備一臺(tái)雙盤(pán)磨樣機(jī)及一臺(tái)落地式砂輪機(jī)，用于鋼鐵試樣表面的打磨。鑄鐵樣品白口化必須均勻。對(duì)于鋁基、銅基等有色金屬樣品，必須加配專用車床來(lái)制備。
用戶需要準(zhǔn)備一臺(tái)切割機(jī)，用于外型不適于光譜儀分析的樣品的處理；
被分析樣品必須均勻，無(wú)氣孔，無(wú)鑄造缺陷,制備必須達(dá)到表面平滑，無(wú)氧化層，無(wú)油污，樣品邊緣無(wú)毛刺。
3.7 標(biāo)準(zhǔn)樣品要求
M5000直讀光譜儀出廠時(shí)會(huì)隨機(jī)附贈(zèng)一塊光譜校正標(biāo)準(zhǔn)樣品，用于校正儀器的整體光譜漂移。除此之外，用戶需準(zhǔn)備適合自己產(chǎn)品類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品或內(nèi)控樣品，用于儀器分析曲線的校正。
3.8 PC和打印機(jī)要求
準(zhǔn)備一臺(tái)當(dāng)前常規(guī)配置的PC（筆記本和臺(tái)式機(jī)均可），要求內(nèi)存1GB以上，CPU雙核1.8G Hz以上，用于安裝M5000直讀光譜儀分析軟件?？呻S儀器同時(shí)選購(gòu)DELL臺(tái)式電腦。
準(zhǔn)備一臺(tái)打印機(jī)，激光、噴墨或針式打印機(jī)均可，用于分析數(shù)據(jù)報(bào)表的打印?？呻S儀器同時(shí)選購(gòu)EPSON針式打印機(jī)。

4.儀器技術(shù)參數(shù)

4.1 光學(xué)系統(tǒng)
帕型-龍格結(jié)構(gòu)的全譜光學(xué)系統(tǒng)
N型波長(zhǎng)范圍（170～680）nm
多個(gè)高性能CCD探測(cè)器
耐環(huán)境溫度變化
雙光室設(shè)計(jì)，保證長(zhǎng)短波達(dá)到最佳性能。S型儀器只配備一個(gè)可見(jiàn)光室
光室恒溫控制，恒溫溫度為34℃；
4.2 樣品激發(fā)臺(tái)
激發(fā)室的特殊設(shè)計(jì)，使樣品室/激發(fā)室的清理工作更加便利；
優(yōu)化的氬氣氣路設(shè)計(jì)保證激發(fā)臺(tái)的有效冷卻和激發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的金屬粉塵有效進(jìn)入過(guò)濾器；使樣品激發(fā)更加穩(wěn)定，并大大減少了人體對(duì)金屬粉塵的攝入，有利于保護(hù)操作人員的健康安全；
更小的激發(fā)空間，使氬氣消耗更??；
便于使用的樣品夾具
具有電極自吹掃功能，使電極使用壽命更長(zhǎng)、清潔電極更加容易
13 mm的激發(fā)孔徑更利于樣品分析
開(kāi)放式樣品激發(fā)臺(tái)可適應(yīng)各種大小、更多形狀樣品的分析；
透鏡部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使透鏡拆裝、擦拭更方便，氬氣的沖洗設(shè)計(jì)更可以延長(zhǎng)透鏡清洗周期。
4.3 光源
脈沖合成全數(shù)字光源（可編程脈沖全數(shù)字光源），最高頻率可達(dá)1000Hz；
高能預(yù)然技術(shù)（HEPS）；
優(yōu)化設(shè)計(jì)的控制和功率電路，完善的激發(fā)安全保護(hù)功能
為不同分析目標(biāo)提供最佳火花、電弧或組合激發(fā)波形
頻率：（100～1000）Hz
放電電流：最大400 A
4.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
高性能DSP及ARM處理器，具有超高速數(shù)據(jù)采集及控制功能
單火花采集及光譜延時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化元素含量測(cè)量
外置式計(jì)算機(jī)（用戶自選）
高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸
4.5 分析軟件
基于Windows操作系統(tǒng)的圖形化分析軟件，方便實(shí)用；
完備的自動(dòng)系統(tǒng)診斷功能
完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，可方便查詢、匯總數(shù)據(jù)
智能校正算法，保證儀器穩(wěn)定可靠
完備的譜線信息和干擾扣除算法，保證儀器分析更為精準(zhǔn)
適應(yīng)最新的Windows操作系統(tǒng)

5.常用分析范圍（鐵基、鋁基）
鐵基分析曲線：

 

鋁基分析曲線：

 備注：詳見(jiàn)聚光臺(tái)式M5000曲線分析范圍表

M5000臺(tái)式直讀光譜儀常用基體，元素分析表
上表所列各個(gè)元素的分析范圍只是常用的分析元素及范圍，并不代表只能分析以上所列元素及范圍，每個(gè)用戶可以提出自己的分析要求與生產(chǎn)廠家協(xié)商設(shè)定。

五、儀器技術(shù)特點(diǎn)
1. CCD 全譜直讀技術(shù)
1.1 全譜采集分析技術(shù)
  M5000臺(tái)式直讀光譜儀采用的全譜采集分析技術(shù)可以獲得140nm-680nm之間數(shù)萬(wàn)條高分辨率的原子發(fā)射譜線信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多基體、多元素的分析；通過(guò)譜線的合理選擇和多條譜線的結(jié)合，有效提高分析精度，擴(kuò)展分析范圍，實(shí)現(xiàn)了儀器的通用性

1.2 扣除背景干擾技術(shù)
  全譜測(cè)量采用CCD作為檢測(cè)器，一條譜線可以獲得多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)全譜測(cè)量數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確還原出光譜像面上的譜線輪廓，從而扣除背景干擾。
1.3 矩陣式多特征譜線建模技術(shù)
利用元素的多條特征譜線以及多條內(nèi)標(biāo)元素的特征譜線同時(shí)作用，建立分析模型，從而避免了傳統(tǒng)基于PMT的直讀光譜儀利用單條特征譜線建立模型，所存在的分析模型建立過(guò)程復(fù)雜、分析過(guò)程需要人工干預(yù)、分析結(jié)果穩(wěn)定性差的問(wèn)題。
1.4 校正譜線干擾技術(shù)
   原子發(fā)射光譜的譜線非常豐富，分布密集，譜線干擾情況普遍。M5000全譜直讀光譜儀可以在獲得光譜輪廓信息后，通過(guò)曲線擬合的方式提取出有用的譜線信息，從而消除干擾元素對(duì)分析結(jié)果的影響
1.5 智能回歸式全譜漂移校正技術(shù)
新型直讀光譜儀同傳統(tǒng)的直讀光譜儀都存在光譜漂移的問(wèn)題，傳統(tǒng)直讀光譜儀發(fā)生漂移后，需要專業(yè)操作人員進(jìn)行描跡，重新定峰位，另一方面穩(wěn)定性較差，如果儀器各通道的漂移不一致，則無(wú)法校正；而新型直讀光譜儀，具有獨(dú)創(chuàng)的智能回歸式全譜漂移校正技術(shù)，利用全譜豐富的譜線信息，計(jì)算機(jī)智能完成校正過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，且校正效果好。
利用全譜豐富的譜線信息，計(jì)算機(jī)智能完成校正過(guò)程操作簡(jiǎn)單，取代傳統(tǒng)的描跡校正，提高儀器的易用性，且校正效果好。
1.6 擴(kuò)展性好
全譜采集，在擴(kuò)展應(yīng)用時(shí)，無(wú)需做硬件改動(dòng)，擴(kuò)展性能好，增加元素或基體只需通過(guò)標(biāo)樣建立曲線即可。
2. 獨(dú)特的雙光室結(jié)構(gòu)
M5000臺(tái)式直讀光譜儀采用雙光室設(shè)計(jì)，有兩種取光方式：光纖取光（激發(fā)態(tài)到可見(jiàn)光室用光纖連接），直接取光（激發(fā)態(tài)與紫外光室直接相連）
單光室設(shè)計(jì)中，紫外譜線光強(qiáng)僅為其他可見(jiàn)譜線光強(qiáng)的1%；雙光室設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)在于不影響可見(jiàn)譜線測(cè)量的同時(shí)，可以單獨(dú)接受紫外譜線光強(qiáng)，從而可以極大的提高對(duì)于紫外譜線光強(qiáng)的測(cè)量精度。
紫外光室采用充氬氣配置，提供更為純凈的光室環(huán)境，從而使得對(duì)于紫外譜線光強(qiáng)的探測(cè)能力更為加強(qiáng)。
紫外光室配備了更高刻線的光柵，有效的提升了紫外光室的分辨率與信噪比，從而改善了對(duì)于C, P, S, N 等元素的測(cè)量精度。

 

儀器技術(shù)參數(shù)

 M5000臺(tái)式直讀光譜儀規(guī)格信息表

 

M5000臺(tái)式直讀光譜儀小樣品夾具參數(shù)

M5000臺(tái)式直讀光譜儀隨機(jī)備件及工具清單