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直讀光譜儀為什么需要?dú)鍤猓?

發(fā)布時(shí)間：2022-05-25

火花光電直讀光譜儀它是利用電極產(chǎn)生火花放電，以高能量將金屬原子的外層電子，躍遷到下一能階。當(dāng)電子返回原能階時(shí)，釋放出電磁輻射，便能量測(cè)其光譜。由于每個(gè)元素在光譜中的某些波長(zhǎng)具有特征峰，因此可以分析合金中元素的組成及其百分比。通過(guò)檢測(cè)元素的百分比，定義合金的等級(jí)。由于樣品中僅燃燒了幾微克的金屬，直讀光譜儀測(cè)試技術(shù)是一種非破壞性的分析方法，廣泛應(yīng)用于鐵系金屬合金與非鐵金屬合金檢測(cè)。 

 

直讀光譜儀使用氬氣的理由？ 

在火花放電的過(guò)程中，一般會(huì)使用氬氣做為保護(hù)氣體，來(lái)噴刷包圍火花所及范圍的金屬表面，這樣才能讓光譜儀讀到各個(gè)元素正確的成分與比例。使用氬氣主要的原因是其惰性氣體的特性。在高能量火花激發(fā)金屬表面，產(chǎn)生電漿的過(guò)程中，惰性氣體本身不會(huì)與電漿中的元素反應(yīng)，并同時(shí)隔離周遭的空氣中的元素，這樣才得以精準(zhǔn)偵測(cè)那些特征峰值在波長(zhǎng)200nm 以下的元素，如，碳、氮、硫、磷。

 

以下是直讀光譜儀需采用高純度氬氣做為保護(hù)氣體的主要理由：

 

 1.氬氣屬于惰性氣體，在直讀光譜儀放電過(guò)程中，不會(huì)與合金成分產(chǎn)生反應(yīng)

 2.在火花放電過(guò)程，噴刷金屬表面以隔離周遭空氣，避免偵測(cè)到空氣中的元素

 3.讓光譜儀能夠正確分析特征峰值在波長(zhǎng)200nm 以下的元素，如，碳、磷、硫、氮

 4.金屬合金元素成分中，不需要知道氬元素

 5.氬氣的價(jià)格相對(duì)便宜，基本上，氬氣<氦氣<氖氣<氙氣 

 

三種惰性氣體常見(jiàn)用途   

氦氣：超低溫冷卻、氣相沉積、氣球、潛水服填充。

氖氣：霓虹燈或水銀燈填充、激光（氦氖激光）、電漿研究。

氬氣：金屬焊接、合金分析儀。 

 

直讀光譜儀為什么不使用便宜的氮?dú)鈦?lái)噴刷金屬表面？ 

 

部分合金中有氮成分，且需要被分析（如，釩氮合金），因此不能使用氮?dú)狻６业獨(dú)庠诟邷叵聲?huì)與金屬反應(yīng)（如，氮化鎂），造成殘留。 

 

直讀光譜儀使用氬氣的原因，是不是跟氬焊的原理一樣？ 

 

不太相同。氬焊一樣采用氬氣做為焊接時(shí)的保護(hù)氣體，但氬焊采用氬氣的原因，主要是避免避免焊接部位，接觸空氣產(chǎn)生氧化作用。而直讀光譜儀則是要隔離空氣中的其他元素成分（如，碳元素、硫元素、氮元素） 

 

為什么有些直讀光譜儀的氬氣消耗量相對(duì)較大？ 

 

氬氣在火花放電過(guò)程中，做為保護(hù)氣體。因此有些直讀光譜儀，會(huì)將光學(xué)室（光譜儀內(nèi)部光線處理的部份）同樣以氬氣填充，同樣會(huì)消耗氬氣。但GNR 的直讀光譜儀具備特殊技術(shù)的填充設(shè)計(jì)，能夠大幅降低光學(xué)室的氬氣消耗量。 

 

氬氣噴刷金屬表面，是不是越強(qiáng)越好？

 

不見(jiàn)得。因?yàn)樘珡?qiáng)烈的噴刷，其氣流反而會(huì)卷進(jìn)部分空氣。GNR 直讀光譜儀中的氬氣噴刷，出廠前已經(jīng)過(guò)精密調(diào)校，控制合適壓力來(lái)噴刷金屬表面。

 

直讀光譜儀使用氬氣原因

我們?nèi)粘Ｔ谑褂霉庾V儀時(shí)需要配備高純氬氣，但有很多人不太了解，為何光譜設(shè)備要配備高純的氬氣。

下面由沈陽(yáng)華儀應(yīng)用工程師大伙分享一下經(jīng)驗(yàn)：

一、氬氣的電離電位較低，易于形成等離子區(qū)；

二、氬氣為惰性氣體，不會(huì)與樣品金屬蒸氣反應(yīng)； 

三、氬氣能夠傳輸真空紫外光譜(并非真空下的光譜，而是波長(zhǎng)在10-200nm之間的光譜)，如C、P、S等，不會(huì)影響紫外及真空紫外區(qū)域元素的測(cè)定；

四、氬氣為原子狀態(tài)氣體，譜線簡(jiǎn)單，不宜形成譜線干擾；

五、氬氣的背景輻射低；

 

  自行檢查氬氣的質(zhì)量比較困難，一般而言，是看氬氣供應(yīng)商的資質(zhì)，其次，為氬氣純度，可配置氬氣凈化器。若要對(duì)氬氣精確檢驗(yàn)，須采購(gòu)特定的氬氣純度測(cè)定儀。

 

  當(dāng)然還有一種簡(jiǎn)單方法，因直讀光譜儀對(duì)氬氣的純度要求很高，可以用直讀光譜儀試用下，若能夠正常激發(fā)，打出來(lái)的點(diǎn)無(wú)異常，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定，一般來(lái)說(shuō)就可正常使用。為避免出現(xiàn)霧狀白點(diǎn)，建議配置氬氣凈化器。