直讀光譜的測試平臺搭建與元素譜線分析.pdf

1、直讀光譜分析是一種發(fā)射光譜分析方法，利用各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜，然后通過光電轉換的方式對元素特征光譜進行讀取，由此來對材料成分和含量進行檢測和分析。借助于電火花、輝光等外界能量激發(fā)試樣，直讀光譜不僅可用于常量和痕量元素分析，還可用于表面及深度分析。直讀光譜具有分析速度快、操作簡單、分析精度高、適用范圍廣等優(yōu)勢，對推動生產(chǎn)過程中的高穩(wěn)定、高精度、快速化和自動化發(fā)展具有重要意義。
　　本文搭建了一套基于羅

2、蘭圓結構的直讀光譜測試平臺，在課題組已有的光源和采集系統(tǒng)的基礎上，設計了光學系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，并根據(jù)元素分析要求對各光學元件進行選型。之后對測試平臺的光路結構進行調試，實現(xiàn)了從200nm到400nm近紫外波段的全譜測量，色散率為1.04nm/mm。經(jīng)計算，光學系統(tǒng)的理論分辨率與多個因素相關，其中狹縫寬度的影響最大。而受到譜線強度和安裝誤差影響，實際分辨率比理論值要低。通過元素火花譜線激發(fā)，測得系統(tǒng)實際可分辨的最小波長差約為0.17nm，符

3、合設計要求。
　　火花放電光譜通過自建的直讀光譜測試平臺獲得。在選定放電參數(shù)及元素分析線后，對不銹鋼各組成成分的純金屬元素譜線進行測量和分析，由此確定各元素分析線的標定位置，之后測定了304不銹鋼樣品中的Fe、Cr和Ni元素的分析線，并檢出了316不銹鋼中低含量的Mo元素，實現(xiàn)了火花光譜的定性分析。而輝光放電光譜通過GD-Profiler光譜儀獲得，在選定測試參數(shù)后分析了304不銹鋼中Fe、Cr、Ni和O元素的輝光譜線強度及其深度