光電直讀光譜儀
傳統(tǒng)的光譜檢測(cè)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(cè)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(cè)器（如PMT何SPDA），檢測(cè)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(cè)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。

光電直讀光譜儀的優(yōu)缺點(diǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)中，由于光電直讀光譜儀分析費(fèi)用節(jié)省，分析速度快，分析結(jié)果可靠，已被廣泛采用。它具有以下優(yōu)點(diǎn)。
（1）用光電直讀光譜儀做分析，可使用的譜線波長范圍較寬。這個(gè)范圍由光電倍增管的性能決定。例如，用石英窗孔的PMT，加上光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)置于真空中，可用的波長可短至nm。這就可能利用位于波段中的譜線來分析。例如N元素，波長為149.2nm，0元素波長為.1nm。

（2）校準(zhǔn)曲線范圍寬。由于PMT對(duì)的放大能力很大，對(duì)于強(qiáng)弱不同的譜線所用的PMT可用不同的放大倍數(shù)。相差可達(dá)倍。因此，光電法可用同一分析條件對(duì)樣品中許多元素進(jìn)行分析。雖然含量范圍相差懸殊的很多元素從高含量到低含量都可同時(shí)分析。
（3）攝譜法的感光板及測(cè)光方面引人的誤差一般在1%以上。而光電直讀光譜儀的測(cè)光誤差可降至0.2%以下。具有很高的準(zhǔn)確度。有利于樣品中高含量元素的分析，例如，Cr可以分析40%以上，Ni同樣分析在40%以上，而且準(zhǔn)確。
（4）光電直讀光譜儀分析速度快，一般收到樣品2~3min內(nèi)即可同時(shí)對(duì)鋼中20多個(gè)合金元素進(jìn)行測(cè)量，控制冶煉工藝，加速煉鋼過程，是節(jié)能減排的一種有效手段。

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(cè)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(cè)試速度快，單次測(cè)試過程少于40秒
軟件可對(duì)測(cè)試結(jié)果自動(dòng)判定牌
儀器使用和維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，對(duì)人員要求低
原廠安裝分析程序，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)光方式
采用光電倍增管檢測(cè)器測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試幾十種元素, 測(cè)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(cè)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。

OES8000s是全面測(cè)試鋼鐵和有色金屬材料元素的通用型儀器，配置和補(bǔ)充測(cè)試基體、通道、分析程序極為方便。儀器體積小巧，方便維護(hù)和實(shí)驗(yàn)室放置，是金屬元素分析的優(yōu)選擇。




全譜分析技術(shù)，方便配置更多基體和元素，方便在用戶現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)充配置

儀器體積小巧，對(duì)實(shí)驗(yàn)室空間要求低

全天候工作，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和可靠性

樣品測(cè)試速度快，單次測(cè)試過程少于40秒

儀器使用和維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，對(duì)人員要求低

原廠安裝分析程序，測(cè)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(cè)試過程安全、環(huán)保

 

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

天瑞直讀光譜儀OES8000s廣泛應(yīng)用于鋼鐵及有色金屬產(chǎn)品元素分析，快速、、穩(wěn)定、可靠測(cè)試幾十種元素，滿足工業(yè)研發(fā)、工藝控制、進(jìn)料檢驗(yàn)、產(chǎn)品分選多方面檢驗(yàn)需求，是生產(chǎn)金屬產(chǎn)品的*設(shè)備。

全譜檢測(cè)全面測(cè)試各種金屬和元素

基于CCD檢測(cè)器全譜測(cè)試技術(shù)，全面測(cè)試各種金屬中元素的譜線，方便實(shí)現(xiàn)多基體、多元素的測(cè)試。

配置和補(bǔ)充測(cè)試基體、通道、分析程序極為方便，方便交貨后在客戶處補(bǔ)充測(cè)試元素、分析程序。

 

國際供應(yīng)商提供核心部件

光譜色散元件——光柵由德國Zeiss/法國JY公司制造，保證優(yōu)異的光譜分辨能力

光譜檢測(cè)器——COMS探測(cè)器由日本濱松制造，確保譜線檢測(cè)靈敏、低噪聲

 

光室恒溫系統(tǒng)

光室恒溫腔體內(nèi)配置反饋式加熱裝置和隔溫層，有效保證光室內(nèi)恒溫。

由此抑制溫度變化下機(jī)械件尺寸微弱變化導(dǎo)致的光路漂移。除維護(hù)，平時(shí)保養(yǎng)一般不需進(jìn)行描跡。

同時(shí)檢測(cè)器工作在恒溫環(huán)境有助于光電轉(zhuǎn)換性能的穩(wěn)定。

 

快速同時(shí)分析鋼鐵、有色金屬材料中多種元素

將已預(yù)處理樣品置于樣品臺(tái)后，OES8000s可在至多40秒內(nèi)呈現(xiàn)測(cè)試結(jié)果。

可根據(jù)客戶需求，測(cè)試幾乎所有鋼鐵、有色金屬材料中常見元素含量。

 

的測(cè)試方案

長期測(cè)試技術(shù)服務(wù)的積淀，天瑞儀器為鋼鐵、有色金屬材料分析用戶提供成熟的測(cè)試方案。

測(cè)試方案采用針對(duì)材料元素含量分類的分析程序，滿足用戶各類常見測(cè)試需求。

分析程序由原廠采用國際、標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)，經(jīng)儀器軟件擬合、校正。

用戶只需采用原廠配置少量標(biāo)準(zhǔn)化樣品即可完成日常維護(hù)，不需購買大量制作分析程序的標(biāo)準(zhǔn)樣品。

 

工作條件

工作溫度：15-30℃

相對(duì)濕度：≤70%

電    源：220±5V，單相50Hz，接地電阻＜1Ω

實(shí)驗(yàn)室無震動(dòng)、粉塵、強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)氣流、腐蝕性氣體

 

技術(shù)性能及指標(biāo)

1.   分光室設(shè)計(jì)

  帕邢-龍格結(jié)構(gòu),羅蘭圓直徑400mm

  波長范圍140 – 680nm

  像素分辨率10pm

  恒溫33℃±0.2℃

  材質(zhì)鑄造，保證光室形變小

  間歇式真空系統(tǒng)，可保證真空泵運(yùn)行時(shí)間小于5%

2.   凹面光柵

  刻線密度3600l/mm

  一級(jí)光譜線色散率：1.04 nm/mm

3.   檢測(cè)器

  高性能線陣CMOS

4.   分析時(shí)間

  依樣品種類而不同，一般少于40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)

  3mm樣品臺(tái)分析間隙

  噴射電極技術(shù)

  設(shè)計(jì)的氣路系統(tǒng)，保證氬氣消耗

7.   尺寸和重量

  高450mm 長900mm 寬600 mm

  120 kg

8.   功率

  功率0W

  待機(jī)功率70W
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