光电直读光谱仪原理与结构图
光电直读光谱仪的五个组成部分
光电直读光谱仪的五个组成部分
光电直读光谱仪是一种用于分析样品光谱的仪器，它由以下五个组成部分构成：
1. 光源：光源是光电直读光谱仪的一个关键部件，它提供了用于激发样品的光线。
光源通常使用氙灯或钨丝灯等高亮度、高亮度的光源，以保证光线的稳定性和均匀性。
2. 光栅：光栅是光电直读光谱仪的另一个关键部件，它可以将光线分散成不同波长的光谱。
光栅通常由许多等距的刻痕组成，这些刻痕可以将光线反射或折射，从而使不同波长的光在不同的方向上反射或折射，最终形成光谱。
3. 光路：光路是将光线从样品容器中引导到检测器的路径。
光路通常由凸透镜、反射镜等光学元件组成，可以调节光线的聚焦和方向，以使之完整地进入检测器中。
4. 样品容器：样品容器是将待分析的样品置于其中的部件。
样品容器通常由石英玻璃或塑料制成，具有较好的透明性和耐腐蚀性，以承受不同样品的化学性质。
5. 检测器：检测器是光电直读光谱仪的最后一个组成部分，它用于测量样品吸收或发射不同波长的光线。
检测器通常使用光电二极管、光电倍增管或光电子束多道分析器等高灵敏度、高精度的器件，以保证光谱的准确性和可靠性。
光电直读光谱仪原理
光电直读光谱仪原理光电直读光谱仪的核心部分是一个光电倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）。
PMT是一种具有较高增益的光电转换器件，可以将光信号转换为电信号。
它由一个光敏阴极、多个二次电子倍增极以及一个阳极组成。
在光电直读光谱仪中，首先将入射光束通过一个狭缝进行准直。
然后，光线经过一个光栅或其他分光装置进行波长分解，使不同波长的光线沿不同方向传播。
这种分解后的光线称为光谱。
分光后的光谱进入PMT中的光敏阴极，并通过光电效应产生光电子。
这些光电子经过二次电子倍增极倍增，并最终聚集到阳极上，形成一个电流信号。
该电流信号的大小与PMT所接收的光信号强度成正比。
PMT产生的电流信号经过放大和处理电路，然后由光电直读光谱仪的显示屏或计算机进行处理和显示。
通过量化测量电流信号的强度，就可以确定物质对不同波长的光的吸收强度。
光电直读光谱仪的波长分辨率主要由光栅或其他分光装置的性能决定。
光栅是一种通过多个平行凸面或凹面的直线刻槽构成的光学元件，可以将光束分散成不同波长的光谱。
光栅的刻槽数目越多，刻槽的宽度越窄，光谱的波长分辨率就越高。
在实际应用中，光电直读光谱仪通常需要进行基线校准和样品校准。
基线校准是指在测量前将仪器的输出信号调整到零点。
样品校准是使用已知浓度的标准物质进行测量，以建立吸光度和浓度之间的关系。
通过基线校准和样品校准，可以使测量结果更加准确和可靠。
总结起来，光电直读光谱仪通过将入射光束分解成各个波长的光线，并测量物质对不同波长光线的吸收强度，来获取物质的吸收光谱。
它的工作原理是利用光电倍增管将光信号转换为电信号，并通过放大和处理电路进行处理，最终得到吸收光谱的结果。
光电直读光谱仪是一种常用的光谱分析仪器，广泛应用于化学、生物、物理等领域的研究和实验。
光电直读光谱仪原理
光电直读光谱仪原理、简介分类、维护及故障排除：一、原理简介：光电直读光谱仪为发射光谱仪，主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（发射光谱）的强度而对样品进行定量分析的仪器。
目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪，基本可按照功能分为4个模块，即：1、激发系统：任务是通过各种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的发射光谱光。
2、光学系统：对激发系统产生出的复杂光信号进行处理（整理、分离、筛选、捕捉）。
3、测控系统：测量代表各元素的特征谱线强度，通过各种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。
控制整个仪器正常运作4、计算机中的软件数据处理系统：对电脑接收到的各通道的光强数据，进行各种算法运算，得到稳定，准确的样品含量。
二、光电直读光谱仪4个模块的种类和特点：1、激发系统：（1）高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采用高能预燃，大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响（2）高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采集光强不稳定（3）低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：对同一样品光强稳定，但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力（4）直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛：对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。
（5）数控激发光源+高纯氩气激发气氛：按照样品中各元素的光谱特性，把激发过程分为灵活可调的几个时间段，每段时间只针对某几个情况相近的元素给出最佳的激发状态进行激发，并仅采集这几个元素。
把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论）2、光学系统：（1）帕邢-龙格光学系统（固定光路，凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列）：光学系统结构稳定，笨重，体积大。
（2）中阶梯光栅交叉色散光学系统（采用双单色器交叉色散技术，达到了高级次同级的高分辨率，同时又用二次色散解决了光谱的级次重叠问题）：体积小，分辨率高，一般采集接固体成像系统。
3、测控系统：（一）测量系统：（1）光电倍增管+积分电路+模数转化电路：一般作为帕邢-龙格光学系统或C-T光学系统的光谱采集器，一个光电倍增管加上之后的电路只能采集一根谱线的强度。
直读光谱仪讲义PPT
直读光谱仪的应用
六十年代光电直读光谱仪，随着计算机技术的发 展开始迅速发展。由于计算机技术的发展，电子 技术的发展，电子计算机的小型化及微处理机的 出现和普及，成本降低等原因、于上世纪的七十 年代光谱仪器几乎100％地采用计算机控制，这 不仅提高了分析精度和速度，而且对分析结果的 数据处理和分析过程实元素（几个甚至十几 个）可以一次同时分析出来，对于牌号复杂 的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效 益好。
分析精度非常高，可以有效控制产品 的化学成份，保证它能符合国家标准的规格， 甚至可将合金成份控制到规格的中下限，以 节省中间合金或铁合金的消耗。
分析数据可以从计算机打印出来或存入软 盘中，作为永久性记录。
国内外光电直读光谱仪的发展历程
1814年德国光学仪器专家通过研究太阳光谱中的 黑斑的相对位置时．把那些主要黑线绘出光谱图。 1826年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上光谱 时指出，发射光谱是化学分析的基础、钾盐的红 色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。 科学家为了研究金属的光谱自己设计和制造了一 种完善的分光装置，这个装置就是世界上第一台 实用的光谱仪器，研究火焰、电火花中各种金属 的谱线，从而建立了光谱分析的初步基础。
原子发射光谱的特点
原子发射光谱分析，有其独特的、特别适合于 配合炉前分析的优点，使其发展成为金属冶炼 和铸造行业必不可少的分析手段，其特点如下：
炉中取的样品只要打磨掉表面氧化皮，固体 样品即可放在样品台上激发，免去了化学分 析钻取试样的麻烦。
1. 从样品激发到计算机报出元素分析含量只需 20-30秒钟，速度非常快，有利于缩短冶炼 时间，降低成本。特别是对那些容易烧损的 元素，更便于控制其最后的成份。
八十年代以来，我国铸造行业开始引进光电直读 光谱仪作为熔炼过程中化学成份控制的分析手段， 并逐步取代了我国传统的湿法化学分析法，
直读光谱仪原理
直读光谱仪原理直读光谱仪是一种用于分析样品光谱特性的仪器，它能够将样品产生的光谱信号转化为数字信号，通过计算机进行处理和分析。
直读光谱仪的原理主要包括光学分析、光谱仪构造和光谱数据处理三个方面。
首先，光学分析是直读光谱仪的核心原理之一。
光学分析是利用光学元件对样品产生的光谱信号进行分析和处理的过程。
光学元件包括光源、入射光束整形器、样品室、光栅和检测器等。
光源产生的光线经过入射光束整形器后，进入样品室与样品发生作用，产生特定的光谱信号。
然后，经过光栅的色散作用，将光谱信号分解成不同波长的光线，最后被检测器检测并转化为电信号。
其次，光谱仪的构造也是直读光谱仪原理的关键部分。
光谱仪的构造主要包括光学系统、光电检测系统和数据处理系统。
光学系统是由光源、入射光束整形器、样品室、光栅等光学元件组成，它们共同完成对样品产生的光谱信号的分析和处理。
光电检测系统包括检测器和信号放大器等部件，用于将光学系统产生的光谱信号转化为电信号。
数据处理系统则是利用计算机对电信号进行处理和分析，最终得到样品的光谱特性信息。
最后，光谱数据处理是直读光谱仪原理的重要环节。
光谱数据处理主要包括信号采集、信号处理和数据分析等步骤。
信号采集是指将光学系统产生的光谱信号转化为电信号，并通过检测器进行采集。
信号处理是指通过信号放大器对采集到的电信号进行放大和滤波处理，以提高信噪比和准确度。
数据分析则是利用计算机对处理后的信号进行分析和处理，得到样品的光谱特性参数。
总之，直读光谱仪原理主要包括光学分析、光谱仪构造和光谱数据处理三个方面。
通过对这些原理的深入理解，可以更好地掌握直读光谱仪的工作原理和应用方法，为科研和实验工作提供更精准的光谱分析数据。
光电直读光谱仪的工作原理及误差分析
（ ） 样 的缺 陷 、 孔 、 ２试 气 裂纹 、 眼 等 。 砂 （ ） 样 纹路 交 叉 、 样 研 磨 过热 、 样磨 面 放 置时 ３磨 试 试
间 太长 和压 上指 纹 等 因素
积分器 模 数 计 算 机 打 印 机 转 换
（ ） 减少 偶 然 误差 。 要精 心 取 样 ， ４要 就 消除 试样 的不
（ ） 样 和试 样 中 的 含 量 和 化 学 组 成 不 完 全 相 同 １标
时 。 能 引 起基 体 线 和分 析线 的 强 度 改 变 ． 而 引 入误 可 从
差。
（） ２ 标样 和试 样 的物 理 性 能 不 完 全 相 同 时 ， 发 的 激 特 征谱 线会 有 差别 从 而产 生 系统 误 差
一
、
工 作 原 理
光 电直 读 光谱 仪 采 用 的是 原 子发 射 光谱 分 析 法 ． 工 作 原 理 是用 电火 花 的 高温 使 样 品 中 各元 素从 固态 直 接 气 化 并被 激 发而 发射 出 各元 素 的特 征 谱 线 ． 每种 元 素 的 发 射光 谱谱 线 强度 正 比于样 品 中该 元 素 的含 量 ． 用光 栅 分 光后 ． 为 按 波 长 排 列 的 光谱 ． 成 这些 元 素 的特 征光 谱 线 通 过 出射 狭 缝 ． 入 各 自的 光 电倍 增 管 ． 信 号 变 成 射 光 电信 号 ． 仪 器 的控 制测 量 系统 将 电 信 号积 分并 进 行模 经 数转 换 ． 后 由计 算 机处 理 ． 打 印 出各 元 素 的 百 分 含 然 并
量 。工作 原 理 图如 图 ｌ 示 。 所
（） ４ 未知元 素谱线 的重叠干扰 。如熔炼 过程 中加入脱 氧剂 、 除硫磷 剂时 ， 入未知合金元 素而引入系统误差 。 混
光电直读光谱仪的结构简介 光电直读光谱仪操作规程
光电直读光谱仪的结构简介光电直读光谱仪操作规程作为一款光谱分析仪器，光电直读光谱仪是通过利用光电转换接收方法作多元素同时分析的发射光谱仪器。
常见光电直读光谱仪是由光源部分、聚光部分、分光部分和测光部分所构成。
其中光源部分使试样激发发光，然后通过聚光部分将发出的光聚集起来导入分光部分，然后分光部分再将光色散成各元素的谱线，而测光部分再用光电法测量各元素的谱线强度，将其测光读数换算成为元素养量分数表示出来，然后记录进行分析记录。
由于目前电感耦合高频等离子体光源在业内的使用较为广泛，因而光电直读光谱仪也愈发突出其使用价值。
以下依据网上资料，对常见光电直读光谱仪的结构进行简单介绍：1.光源发生器：用于光电光谱分析的光源发生器有火花发生器、电弧发生器和低压电容器放电发生器等。
2.光源的电极座：为了搭载块状试料、棒状试料和对极。
块状的电极座一般可以放入直径20 mm以上的平面试料，使用各种各样的样品夹具可以同时放入棒状试料、小型试料和薄板试料。
在真空光电光谱仪中，光源的电极座具有使用氩气气氛的结构，氩气流量可以由流量计和自动阀掌控。
3.聚光装置：由聚光透镜系统构成，其作用是收集光源的光，使其入射到分光系统。
在这个系统中，一般要求充分利用来自光源的光辐射，得到大的光强度的同时，充分发挥机器的功能，达到必要的辨别率。
通常，使用单透镜成像法、三透镜中心成像法、圆筒透镜成像法，使来自光源的光在准直透镜上成像。
4.分光器：由入射狭缝、分光元件和出射狭缝系统构成，进入入射系统的光用分光元件进行分光，用出射狭缝系统选择各元素的光谱。
由于铁的光谱线很多，所以推举使用大分散的分光元件。
分光器依据其内部是在真空下还是在非真空下，分为真空型和非真空型两种。
5.测光装置：由光电子倍增管、积分单元、记录器或指示器等构成。
内标线和分析线的光电子倍增管，将来自各自受光的出射狭缝的光变为电流，分别充电至积分电容。
6.真空型分光计的真空系统：硫、磷、碳、氮等元素的灵敏度线在200 nm以下的波段，由于这些波段的辐射被空气汲取，因此需要将分光光度计的光学系统真空，进行这些元素的分析。
直读光谱仪工作原理
直读光谱仪工作原理
直读光谱仪是一种用于分析物质的仪器，它的工作原理基于光的色散性质和光谱的特征。
当白光通过光谱仪时，它会被分散成不同波长的光束。
这个过程是通过光栅或晶体等光学元件来实现的。
光栅是光谱仪中常用的光学元件之一。
它由许多平行间隔的凹槽构成，当入射光线通过光栅时，不同波长的光线会以不同的角度被衍射出来。
这样，光谱仪就可以将入射光分解成不同波长的光束，在光栅后面的检测器上形成一个光谱。
检测器是光谱仪中另一个重要的组成部分。
它通常是一个光敏元件，例如光电二极管或光电倍增管。
当光束通过样品后，检测器会测量光的强度，并将其转换成电信号。
这个电信号可以被处理和记录，从而得到样品的光谱信息。
光谱仪的工作原理可以用以下步骤来总结：
1. 白光通过光栅或其他光学元件分散成不同波长的光束。
2. 光束通过样品后，被检测器转换成电信号。
3. 电信号可以通过处理和记录，得到样品的光谱信息。
通过以上工作原理，直读光谱仪可以用于分析样品的化学成分、物理性质等。
利用光谱信息，可以确定样品的成分、浓度、纯度等重要参数，广泛应用于科学研究、工业生产、环境监测等领域。
光电直读光谱仪培训资料(ppt 33页)
类型标准化
类型标准化流程： 1、在主菜单中选择“Opertion Setup”中的 “Methods”； 2、在右图中选择类型程序所对应的分析方法， 点击“Type Standards”然后在右下角点击 “Creat Type Standards From Methods”系统会提示 建立新的类型程序，点击“OK”确认； 3、在此界面中重新命名新建“Type Standards”的名称，在“Default Paraments Options”中选择“Full Update irrespactive of sigma”或者 “Plsusibility chect with nominal value” 在“Matrix Correction Mode”中选择“Type Correction”在Type中选择Variabl或Fixed来 规定类表更新是非固定时间或是固定时间，在 后面的Max和Min输入类型更新的最短时间和最 长时间，在后面的Fix中输入数字，如果数字 为0，就不会出现过起提示。
类型标准化
4、点击类标前面的加号，如图所示： 在Element栏前面的勾选框中选择类型校正的元素， 在Nonimal栏中输入元素的标准含量，在 “Correction Type”中选择每个校正元素的类型 （旋转或平移）。 （一般元素含量大于3%的选择“Rotional”元素含 量小于3%的选择）（Sigmal是类标初始化时产生的 标准偏差，Sigmal Factor：标准偏差系数，默认 值为6；Current：类标更新时的测量含量值）完成 后点击“Save”保存； 5、在主菜单中选择“Analysis And Date”“Manage SCT Samples”打开Manage SCT 对话框； 6、在“Select SCT Display”下拉菜单中选择 “Type Standerds”； 7、在“Select Item”下拉菜单中选择需要进行初 始化的类型程序所对应的方法； 8、点击“Batch-sample not OK”创建批处理，进 行类标初始化操作，确定进入批处理界面并操作操
直读光谱仪原理
直读光谱仪原理直读光谱仪是一种用于分析物质光谱特性的仪器，它能够对物质的光谱进行快速、准确的测量，被广泛应用于化学、生物、环境等领域。
其原理主要基于光的衍射和干涉现象，下面将详细介绍直读光谱仪的原理。
首先，直读光谱仪通过入射光线照射样品，样品会对入射光线进行散射和吸收。
散射光和吸收光的波长和强度会发生变化，这种变化就是样品的光谱特性。
直读光谱仪利用光栅、棱镜或干涉仪等光学元件，将散射和吸收光线进行分散和分离，然后通过光电探测器对各个波长的光线进行检测和记录。
其次，光栅是直读光谱仪中常用的光学元件之一，它能够将入射光线分散成不同波长的光线。
光栅的原理是利用光的衍射现象，当入射光线照射到光栅上时，会发生衍射，不同波长的光线会以不同的角度被衍射出来，形成光谱。
光栅的衍射角度和波长之间存在一定的关系，通过调节光栅的角度和间距，可以实现对不同波长的光线进行分散和分离。
另外，直读光谱仪中的光电探测器起着至关重要的作用，它能够将光信号转换成电信号，并对不同波长的光线进行精确的检测和记录。
常见的光电探测器有光电二极管（PMT）、光电倍增管（PMT）等，它们能够实现对光信号的快速、高灵敏度的检测，从而得到样品的光谱特性。
最后，直读光谱仪的原理还包括数据处理和分析。
通过对光电探测器采集到的光谱数据进行处理和分析，可以得到样品的吸收光谱、散射光谱等信息，进而实现对样品的成分、浓度、结构等特性的分析和判定。
总之，直读光谱仪是一种基于光的衍射和干涉原理，利用光栅、光电探测器等光学元件对样品的光谱特性进行测量和分析的仪器。
它具有快速、准确、高灵敏度的特点，被广泛应用于化学、生物、环境等领域，并在科研、生产等方面发挥着重要作用。
直读光谱仪工作原理
直读光谱仪工作原理
直读光谱仪是一种用于分析物质成分和结构的仪器，它通过测量样品对不同波
长的光的吸收或发射来获取样品的光谱信息。
直读光谱仪的工作原理主要包括光源、样品、光路和检测器四个部分。
首先，光源发出一束宽谱光，经过准直和分光装置后，被分成不同波长的光线。
这些光线经过样品后，会根据样品的成分和结构发生吸收或发射现象，形成特定的光谱图案。
然后，这些光线通过光路系统聚焦到检测器上，检测器会将不同波长的光信号转换成电信号，再经过信号处理系统处理后，得到样品的光谱信息。
直读光谱仪的工作原理可以简单总结为，光源发出光线，样品与光线相互作用，检测器接收光信号并转换成电信号，最终得到样品的光谱信息。
在实际应用中，直读光谱仪可以用于分析化学物质的成分、测定样品的浓度、检测样品的纯度等。
除了上述基本原理外，直读光谱仪的工作还受到一些因素的影响，如光源的稳
定性、样品的制备和处理、光路的精度和检测器的灵敏度等。
因此，在使用直读光谱仪进行样品分析时，需要对这些因素进行严格控制，以确保获得准确和可靠的分析结果。
总的来说，直读光谱仪作为一种重要的分析仪器，其工作原理简单清晰，通过
测量样品对不同波长光的吸收或发射来获取样品的光谱信息。
在实际应用中，它可以广泛用于化学、生物、环境等领域的样品分析，为科研和生产提供了重要的技术支持。
直读光谱仪原理
直读光谱仪原理
直读光谱仪是一种能够将光分解为不同波长的光谱组分并测量其强度的仪器。
其工作原理可以简要描述如下：
1. 光源发出连续的宽频谱光，比如白炽灯或者氘灯等。
2. 进入光谱仪之前，通过入口狭缝将光束限制为一个特定的角度和宽度。
3. 光束进入色散系统，通常是一个棱镜或光栅。
色散系统会将不同波长的光分散开来，使各个波长的光能够分别聚焦到不同位置。
4. 不同波长的光经过聚焦透镜后落在光敏元件上。
5. 光敏元件可以是光电二极管或者光电倍增管等，它们能够将光信号转化为电信号。
6. 通过分析和处理电信号，可以得到不同波长光的强度信息。
直读光谱仪的主要优点是高分辨率、反应快速、灵敏度高，适用于多种光谱分析领域，比如化学分析、材料研究、生物科学等。
直读光谱仪原理
GLMY
棱镜Байду номын сангаас光系统
GLMY
平面光栅分光系统
GLMY
凹面光栅分光系统
凹面光栅既是色散元件， 又是成像系统，构成的光学 系统更简单，在光谱仪中应 用也更为广泛。
光学系统主要由照明系统、准光系统、色散系统和投影系统组 成。数据处理系统主要用于釆集数据的处理。
GLMY
三、光电直读光谱仪基础
光电直读光谱仪，即火花源原子发 射光谱仪的“别名”。
光谱仪主体由激发光源系统、分光 系统、信号测量转换系统等三大功 能部分组成。
此外，在仪器化和使用性能方面， 衍生出一系列相关配套技术、部件、 控制技术和软件等。
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GLMY
二、光谱仪波长
不同的原子产生不同波长的电磁辐射，利用棱镜或光栅对产 生的辐射进行分光便可获得某一元素的光谱谱线。
原子发射光谱分析技术就是诵过识别不同元素的特征光谱的 波长，鉴别出某一元素的存在并依据特征光谱强度来鉴别某一元 素的含量。
GLMY
二、光谱仪组成
光电直读光谱仪主要由光源、光学系统和数据处理系统三部分 组成。光源的主要作用是提供被测试样蒸发和激发跃迁所需要的 能量，使之产生光谱。
GLMY
直读光谱仪原理
无锡创想分析有限公司-CHXYQ
01
定义（1）
光电直读光谱仪利用原子发射光谱分析法进行成分分 析。
02
定义（2）
原子发射光谱分析是一种通过测量物质发射光谱的波 长和强度来进行定性和定量分析的方法。
光电直读光谱仪的技术原理
光电直读光谱仪的技术原理光电直读光谱仪是指应用光电转换接收方法作多元素同时分析的发射光谱仪器。
由于电感耦合高频等离子体光源的广泛使用，使光电直读光谱仪在光谱仪中占有主要地位。
光电直读光谱仪的技术原理：元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。
能量较低的能级状态称为基态能级(E0=0)，其余能级称为激发态能级，而能较低的激发态则激发态。
正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量较低的轨道上运动。
电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10^-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。
可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。
如果将外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。
光电直读光谱仪的特点：(1)多通道多元素同时分析检测的快速化特点可同时进行多元素分析。
直读光谱法进行炉前分析时，在数分钟内可同时得出铸件中二、三十个元素的分析结果，有利于铸造生产过程中间控制，加速生产、提高了生产效率。
(2)直接以固态分析，不需要复杂的前处理分析样品的处理比化学分析简单，从而大大地提高了分析速度。
在对铸件进行分析检测中，简化了试样前处理过程，只需简单的将样品表面磨平。
取消了手工分析方法过程中的试样粉碎、酸溶加热分解、化学反应、比色分析、人工读数等繁杂流程。
(3)节约添加元素，降低生产成本能够快速准确的定量分析出样品的化学成分，对于铸造企业生产铸件时，如不锈钢的生产企业，能够很好的将Cr、Ni的化学成分控制在客户要求下限内，达到节约添加元素，降低生产成本。
同时，由于具备快速的进行炉前定量分析，提高生产效率，为企业节约电费，降低生产成本。
(完整word版)光电直读光谱仪原理与结构图
光电直读光谱仪为发射光谱仪，主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（发射光谱）的强度而对样品进行定量分析的仪器。
一、原理简介：直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理，样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽，蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱，发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段，根据每个元素发射波长范围，通过光电管测量每个元素的最佳谱线，每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量，通过内部预制校正曲线可以测定含量，直接以百分比浓度显示。
主要领域几乎涵盖所有金属行业。
目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪，基本可按照功能分为4个模块，即：1、激发系统：任务是通过各种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的发射光谱光。
2、光学系统：对激发系统产生出的复杂光信号进行处理（整理、分离、筛选、捕捉）。
3、测控系统：测量代表各元素的特征谱线强度，通过各种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。
控制整个仪器正常运作4、计算机中的软件数据处理系统：对电脑接收到的各通道的光强数据，进行各种算法运算，得到稳定，准确的样品含量。
二、光电直读光谱仪4个模块的种类和特点：1、激发系统：（1）高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采用高能预燃，大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响（2）高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采集光强不稳定（3）低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：对同一样品光强稳定，但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力（4）直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛：对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。
5）数控激发光源+高纯氩气激发气氛：按照样品中各元素的光谱特性，把激发过程分为灵活可调的几个时间段，每段时间只针对某几个情况相近的元素给出最佳的激发状态进行激发，并仅采集这几个元素。
把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论）2、光学系统：（1）帕邢-龙格光学系统（固定光路，凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列）：光学系统结构稳定，笨重，体积大。
光电直读光谱仪结构和各部分功能概述
光电直读光谱仪结构和各部分功能概述光电直读光谱仪是一种通过检测样品被激发后的原子光谱强度来得到样品各元素含量的检测仪器。
从仪器名称上看，我们就可以得出，光谱仪器检测的实质是检测样品受激辐射产生的光谱光强，产生数据通过电脑和其他处理方法最终得到含量值的。
由此可以看到，由于我们仪器在硬件上得到的是光谱强度，那么在软件功能和分析方法上还必须具备由最基本的谱线光强数据生成可信度很高的样品的元素含量数据的功能。
为了得到我们所需光谱线的强度，光电直读光谱仪的硬件部分从功能上就必然具备的四大组成部分，让试样能够充分且稳定发光的激发系统，对样品发出的各个元素光谱处于混杂状态的光进行进一步处理（整理、分离、筛选、捕捉）的光学系统和对最后对光谱光信号进行检测并且最终转化成电脑识别的信号的测量系统，除此之外，还有通过电脑对仪器进行整体控制调配的控制系统。
在此我们把测量和控制两大功能合并为一个系统来讲合称测量和控制系统或测控系统。
下面我们来详细的对这三大系统做进一步的了解。
一、激发系统1、激发系统在仪器运行中的作用及其意义。
前面对激发系统的功能已经做过理性的推测，在此我们用简单的一句话来概括激发系统的作用：它的最直接的作用是保证样品中所含各元素能够充分、稳定的产生出丰富的代表该元素特性的特征光谱光。
光电直读光谱仪从原理上来讲直接检测的是样品受激辐射发出的发射光谱的强度。
因此我们首先要让样品充分稳定的发光，这是我们光电直读光谱仪工作的第一个环节也是极其重要的一个环节，是我们光谱仪工作的重要前提，没有这个前提，后面的一切都没有任何意义。
2、激发系统的组成部分：为了保证让样品能够充分稳定的受激辐射，我们需要几个重要条件。
首先想让样品受激辐射充分就必须提供充分能量，想让受激辐射稳定就必然要求提供的能量具有稳定的特性那就必然要求有一个稳定适当的激发环境。
这构成了激发系统激发的两大功能分支，激发能量和激发环境（气氛）。
为了保证充分稳定的能量，我们在设计上使用的是激发光源和为其专配的稳压电源，利用稳定的火花放电来提供能量。
直读光谱仪的基本原理解读
直读光谱仪分为火花直读光谱仪，光电直读光谱仪，原子发射光谱仪，原子吸收光谱仪，手持式光谱仪，便携式光谱仪等等，广泛应用于铸造，钢铁，金属回收和冶炼以及军工、航天航空、电力、化工、高等院校和商检，质检等单位，接下来为您解读直读光谱仪的相关原理。
每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫做光谱分析。
据了解，当某种元素在物质中的含量达5-10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，从而把它检查出来。
研究人员在做光谱分析时，可以利用发射光谱或吸收光谱，使检测过程更加灵敏、迅速。
首先我们先看下直读光谱仪基本原理：金属试样与电之间进行电弧。
由于被测分析试样激发后产生的光通过聚光透镜由入口狭缝进入，导向凹面衍射光栅上，只读取在凹面光栅上分光的光中所需的光谱线，使用仪器上的光电倍增管或CCD将光转化成电流。
由此产生的光谱进行光电测定，进行需测元素的定量方法。
由此看出，被测样在规定条件内可一次性快速检测出欲知的所有元素百分比含量，而且通过可靠可控的物理方法(光电转换)实行快速、精准之亮点！适用于较宽的波长范围；光电倍增管对信号放大能力强，对强弱不同谱线可用不同的放大倍率，相差可达10000倍，因此它可用同一分析条件对样品中多种含量范围差别很大的元素同时进行分析；线性范围宽，更可做高含量分析，所以检测范围宽广。
光谱仪工作原理+图
海洋光纤光谱特有的信息1.光谱仪的工作原理CCD探测器型的海洋光学光谱仪的工作原理如动画展示。
光通过光纤有效的耦合到光谱仪中，经球面镜将进入光谱仪中的发散光束会聚准直到衍射光栅上，衍射分光后又经第二面球面镜会聚聚焦，光谱像投射到线性CCD阵列上，数据信号经A/D转换传至计算机上。
光子撞击CCD像素上的光敏二极管后，这些反向偏置的二极管释放出与光通量成比例的电容器，当探测器积分时间结束，一系列开关关闭并传输电荷至移位寄存器中。
当传输完成，开关打开并且与二极管关联的电容器又重新充电开始一个新的积分周期。
同时，光能被累积，通过A/D转换数据被读出移位寄存器。
数字化的数据最后显示在计算机上。
2.光学分辨率单色光源的光学分辨率以半高全宽值（FWHM）来表征，它依赖于光栅刻槽密度(mm-1)及光学入瞳直径（光纤或狭缝）。
海洋光纤光谱配置客户所要求的系统时，必须平衡两个重要的因素：1) 光栅刻槽密度增加，分辨率增大，但光谱范围及信号强度会减小。
2) 狭缝宽度或光纤直径变窄，分辨率增大，但信号强度会减小。
如何估算光学分辨率（nm,FWHM）2. 1. 确定光栅光谱范围，找到光栅的光谱范围通过：选择光栅：“S”光学平台；选择光栅：“HR”光学平台；选择光栅：“NIR”光学平台。
（有想详细了解的，烦请光纤专家予以解释）2. 2. 光栅光谱范围除以探测器像元数，结果为Dispersion。
Dispersion (nm/pixel) = 光谱范围/像元数探测器像元素见图23.像素分辨率下表列出了不同狭缝（或光纤直径）尺寸下的像素分辨率。
尽管狭缝入射宽度不同，但高度一致（1000um）。
有想深入了解的版友直接向专家提问。
4.计算光学分辨率（nm）Dispersion (Step 2) x Pixel Resolution (Step 3)举例：确定光学分辨率，光谱仪型号：USB4000,光栅型号：#3，狭缝宽度：10um 650nm(#3光栅光谱范围)/3648（USB4000探测器像元数）X5.6(像素分辨率)=0.18X5.6nm=1.0nm(FWHM)5.海洋光纤光谱仪的系统灵敏度海洋光纤光谱仪对系统灵敏度的定义打破常规，不需要对影响光谱幅度的各种因素进行校正。
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光电直读光谱仪为发射光谱仪，主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（发射光谱）的强度而对样品进行定量分析的仪器。
一、原理简介：
直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理，样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽，蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱，发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段，根据每个元素发射波长范围，通过光电管测量每个元素的最佳谱线，每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量，通过内部预制校正曲线可以测定含量，直接以百分比浓度显示。
主要领域几乎涵盖所有金属行业。
目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪，基本可按照功能分为4个模块，即：
1、激发系统：任务是通过各种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的发射光谱光。
2、光学系统：对激发系统产生出的复杂光信号进行处理（整理、分离、筛选、捕捉）。
3、测控系统：测量代表各元素的特征谱线强度，通过各种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。
控制整个仪器正常运作
4、计算机中的软件数据处理系统：对电脑接收到的各通道的光强数据，进行各种算法运算，得到稳定，准确的样品含量。
二、光电直读光谱仪4个模块的种类和特点：
1、激发系统：
（1）高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采用高能预燃，大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响
（2）高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采集光强不稳定
（3）低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：对同一样品光强稳定，但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力
（4）直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛：对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。
5）数控激发光源+高纯氩气激发气氛：按照样品中各元素的光谱特性，把激发过程分为灵活可调的几个时间段，每段时间只针对某几个情况相近的元素给出最佳的激发状态进行激发，并仅采集这几个元素。
把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论）
2、光学系统：
（1）帕邢-龙格光学系统（固定光路，凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列）：光学系统结构稳定，笨重，体积大。
（2）中阶梯光栅交叉色散光学系统（采用双单色器交叉色散技术，达到了高级次同级的高分辨率，同时又用二次色散解决了光谱的级次重叠问题）：体积小，分辨率高，一般采集接固体成像系统。
3、测控系统：
（一）测量系统：
（1）光电倍增管+积分电路+模数转化电路：一般作为帕邢-龙格光学系统或C-T光学系统的光谱采集器，一个光电倍增管加上之后的电路只能采集一根谱线的强度。
（2）CCD/CID检测器+DSP：一般作为中阶梯光栅交叉色散光学系统的采集器，灵敏度略低于光电倍增管，但是可做全谱采集。
（二）控制：
（1）多层光电隔离的激发控制+光路控制+采集控制
（2）采用高抗干扰的通讯协议进行可又数据反馈的高效率控制。
4、计算机软件及数据处理系统：
（1）内标法
（2）通过标准物质绘制曲线。
（3）通过PDA技术筛选数据。
（4）通过软件通道的测量数据进行背景、以及第三元素干扰的去干扰运算。
（5）通过控制样品找回仪器的漂移量。