光谱仪器家族.doc

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1、§12－3光谱仪器家族一、看谱仪光栅式看谱仪光学系统如图12－3－1。试样发出和反射的光经准直物镜6变平行光，经光栅分光，再经6聚焦成像，被显微放大在目镜11附近，可供观察。观察者可直接观察到视场光栏9处的彩色图谱。9.视场光栏10显微物镜11目镜1.光源、试样82.保护玻璃7.光栅3.反射棱镜6.准直物镜5.狭缝4.聚焦镜图12-3-1看谱仪看谱分析是一种目视发射光谱分析方法。用看谱仪进行光谱分析的基本原理是：激发光源、电弧或火花发生器使被分析物质和电极之间产生电弧或火花，被分析的物质及组成电极的物质，被激发射出光来，被激发光进入看谱仪后，按波长次序排列形成光谱。不同元素所形成的光谱互不

2、相同，观察区分不同元素在光谱上的区别，即可测定被测物的化学成份。当光谱中出现某一种元素的特征谱线时，即表明试样中有这种元素的存在。利用谱线的亮度，可确定该元素含量的多少。看谱仪能进行快速定性和半定量分析，签别黑色金属和有色金属牌号、确定元素种类。广泛用于分析钢铁、铜、铝等金属。WX-5型便携式看谱仪，波长范围:390－700nm分辨本领0.05-0.11nm。目视可分开下列线对Fe613.66nm和613.77nm；Fe487.13nm和487.21nm；Mn476.59nm和476.64nm。看谱仪能在查获假冒伪劣钢材中起到关键作用，例如有一种无铭牌钢材经看谱仪检测，钢材中必须含有的化学

3、元素锰的含量远远达不到国家标准，被质监局判定为劣质钢材。12.3.2摄谱仪发射光谱分析除用看谱仪外，还常用摄谱仪。摄谱仪比看谱仪有较高的精度,是用照相方法把光谱信号记录在照相底板上的仪器。若按使用的色散元件可将摄谱仪分为棱镜摄谱仪、光栅摄谱仪。1.棱镜式摄谱仪图12-3-2棱镜式摄谱仪θmin=45059’L2SL1PF底片23030’德国蔡司公司Q－24型中型棱镜式摄谱仪如图12－3-2所示，采用600的科纽棱镜作为色散原件。光谱成像面F与光轴成23030’，谱面有一定的弯曲。自光源发出的光，经聚光镜会聚于可调狭缝S上，调节狭缝以获得一束宽度、光强适当的光，此光经准直透镜后成平行光射到棱

4、镜上，再经棱镜折射色散，由另一聚光镜成像于接收系统。中型棱镜式摄谱仪可在200－600nm的紫外和可见光区工作，可得到2000条以上各种元素的光谱线。是元素成分分析所必不可少的仪器之一。2.光栅式摄谱仪我国生产的WPG-100型光栅摄谱仪，采用垂直对称式艾伯特-法斯梯系统。物镜焦距为1m,光栅线密度为1200线/mm，工作波长200-800nm。如图12-20所示，S为入射狭缝，M为平面反射镜，O是准直兼聚焦物镜，O1、O2为二个长方形光阑。G为安装在转台上的光栅，通过转台可调整谱面的位置。F为摄谱平面。一般又根据倒线色散率的大小不同，将两类摄谱仪分为大、中、小型摄谱仪，它们的倒线色散率分

5、别为：0.1～0.8nm/mm、0.8～2nm/mm和2～10nm/mm。采用何种类型的摄谱仪需根据具体的工作对象而定。一般来说，采用中型摄谱仪就能满足大多数分析任务的要求。摄谱法是将色散后的辐射用感光板记录下来，供分析用。为了用照相法同时检测和记录被色散后的辐射强度，可在单色仪的出射狭缝处沿仪器焦面放置一块照相干板。干板上乳剂经曝光和暗室处理之后，光源的各条光谱线就以入射狭缝的一系列黑色像的形式的定性信息；用测微光度计测定谱线的黑度以提供试样的定量数据。三、光电直读光谱仪1.CCD作探测器的光电直读光谱仪图12.3-4北京光学仪器厂生产的WLX小型光谱仪采用CCD探测器,如图12.3-4

6、所示。1.入射狭缝及调焦筒2.平面反射镜3.光栅旋转手轮4.波长计数器5.球面反射镜（一）6.球面反射镜（二）7.CCD探测器8.调焦螺母9.调焦筒紧固螺钉线10.滤光片（CB550)主要参数及技术指标波段范围：330—1100nm焦距：180mm平面光栅：300线／mm;闪耀波长：500nm（基本配置）600线／mm;闪耀波长：500nm（选购）1200线／mm;闪耀波长：500nm（选购）相对孔径：D/f=1/3.82.光电倍增管作探测器的光电直读光谱仪⑴固定型多通道光电直读光谱仪光电倍增管采样图12.3-5固定型多通道光电直读光谱仪应用：光电析钢仪，每一条出射狭缝对应一种元素。⑵单通

7、道光电直读光谱仪北京光学仪器厂生产的WDL30光电直读光谱仪,如图12.2-11所示。四、单色仪单色仪是用来从具有复杂光谱组成的光源中，或从连续光谱中分离出不同波长的仪器。单色仪有一个单色光的扫描机构，（正弦机构或正切机构）其系统图如前所示。（分棱镜式、光栅式和组合式）五、荧光分光光度计分光光度计是进行物质荧光光谱光强研究或物质分子吸收光谱分光光度研究。其典型组成部分有：光源和照明系统、单色器、试样室、探测器及电源、放大