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從激發到檢測:直讀光譜儀的完整工作原理揭秘

閱讀:582      發布時間:2025-4-24
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  直讀光譜儀作為一種高精度分析儀器,在材料分析領域應用廣泛,其工作原理涵蓋激發、分光、檢測與數據處理等關鍵環節。
  激發階段
  直讀光譜儀以電弧或火花放電作為激發源。當樣品置于激發臺,在電極間施加高壓產生電弧或火花,瞬間釋放巨大能量,使樣品表面局部區域溫度急劇升高。高溫促使樣品中的原子獲得足夠能量,電子從低能級躍遷至高能級,原子被激發至激發態。
  分光階段
  激發態原子不穩定,會自發從高能級躍遷回低能級,同時釋放出特定波長的光子,形成包含多種元素特征光譜的復合光。這些復合光經入射狹縫進入光學系統,光柵作為核心分光元件,將復合光按波長順序色散成連續的光譜帶。不同波長的光在空間上分離,形成按波長排列的光譜線。
  檢測階段
  分光后的光譜線通過出射狹縫,投射到對應的光電轉換元件上,如光電倍增管。光電倍增管將光信號轉換為電信號,其電流強度與光信號強度成正比。每個元素對應特定波長的光譜線,光電轉換元件能精確捕捉并轉換這些光信號。
  數據處理階段
  轉換后的電信號傳輸至計算機控制系統,通過內置軟件進行數據處理。軟件根據預設的校準曲線和算法,將電信號強度轉換為元素的濃度值,最終在顯示器上直觀呈現樣品中各元素的含量。

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