保亮玉 星生輝

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近年來，隨著我國綜合國力的增強，尤其是在科學技術方面的發(fā)展越來越迅速，在金屬材料技術方面也有了很大的飛躍發(fā)展，傳統(tǒng)的金屬成分分析法不能滿足現(xiàn)在的需求，很大程度上限制了金屬材料技術的發(fā)展。為解決這種問題，光電直讀光譜儀出現(xiàn)了，這種金屬材料分析方法具有很多傳統(tǒng)分析法不具備的優(yōu)點，由此得到了廣泛應用。本篇文章在光電直讀光譜儀在鋁及鋁合金分析中的應用乃至整個金屬界的應用進行了探究。

1 光電直讀光譜儀適用的行業(yè)和范圍

我們在進行探究前，首先要明白所探究事物的含義。光電直讀光譜儀，顧名思義，是指運用光電轉換接受方法同時對多重元素進行同時分析的儀器，多用于工業(yè)分析，光電直讀光譜儀可以實現(xiàn)人們對金屬材料進行直接的了解，方便判斷其是否合格。一般適用于鑄造、鋼鐵和有色金屬的爐前金屬分析；金屬成分分析；進出口金屬制造的金屬材料分析，以及實驗室的產(chǎn)品檢驗?？捎糜阡X、鎂、鋅、鐵、鎳等材料的分析。

2 光電直讀光譜儀的組裝

（1）光源發(fā)生器：包括電弧發(fā)生器和低壓電容放電發(fā)生器。

（2）光源電極架部分：裝載試樣，核對電極。

（3）聚光裝置：聚光鏡系統(tǒng)組成，可以有效把光聚集起來，攝入系統(tǒng)內(nèi)部，這需要充分利用光輻射，得到更大光強，加上儀器發(fā)揮的作用，進行分辨。

（4）分光器：由入射狹縫系統(tǒng)、分光原件系統(tǒng)和出射狹縫系統(tǒng)組成，分光器進行分光攝入的光，出射狹縫系統(tǒng)對各元素進行選擇。

（5）測光裝置：由積分單元、記錄器和指示器等部分組成。光電倍增管各自接收攝入的光，使其變成電流，并在操作過程中對其加以利用。

（6）真空型光電光譜儀真空系統(tǒng)：使用時必須將系統(tǒng)放在真空環(huán)境中，這樣才能充分分析這些元素，真空光電光譜儀還需要多增加真空系統(tǒng)裝置和控制氣氛裝置。

3 光電直讀光譜儀的優(yōu)缺點

優(yōu)點：①分析速度快，準確率非常高，對所含量元素分析的精準度非常有利，而且方便清理。②分析速度快，有效控制了冶煉藝術和裝備，可以同時對樣品中的多種元素進行分析，大大提高了工作效率。③光電倍增管對信號的識別和放大能力強，對不同的線譜可以使用相對應的放大倍率，可以同時對相差懸殊的多種元素進行同時分析。④節(jié)能減排，減少環(huán)境污染，有利于對綠色環(huán)境的保護。

缺點：①使用出境狹窄，不能充分利用波長相似的譜線。②依舊需要化學分析作為基礎，不是獨立的使用方法，對化學分析樣品的準確含量要求高。③出射狹縫位置是固定的，限制了對元素的分析，使用時需要更改通道，選擇其他的出射狹縫，費時費力。

4 光電直讀光譜儀的應用現(xiàn)狀

為滿足當今社會金屬材料元素分析，利用光電直讀光譜儀各方面的優(yōu)點，建立對鋁及鋁合金的分析程序，繪制出較為準確的曲線圖，設定好標準化的時間限制，運用具有針對性的操作方法，對其結果進行準確巧妙分析，得出結論，滿足爐前快速分析的要求。

①將金屬樣品打磨干凈表面的一層氧化物，對固體樣品進行化學分析鉆取式樣。過程較為簡單便捷，而且得出的結論較為準確。②用三十秒左右的時間把樣品進行激發(fā)，并產(chǎn)生檢測報告。這種方式成本低、速度快，有利于縮短冶煉時間，更容易控制那些易燃易損的元素成分。③同時分析一塊金屬內(nèi)的多重元素，分析元素越多，成本越劃算，多多益善，節(jié)省時間。④光電直讀光譜儀所需時間短，精準度高，還可以將合金成分控制在規(guī)格下限，節(jié)省內(nèi)部消耗。

5 檢測人員如何使用好光電直讀光譜儀

5.1 選擇適宜的儀器環(huán)境

為避免受熱膨脹而造成儀器中任何元器件的變形受損，保證色散系統(tǒng)幾何形狀的穩(wěn)定性，要將光譜儀放在絕熱儀器室內(nèi)，用溫度傳感器來調(diào)節(jié)溫度，達到空氣溫度和儀器裝置使用過程中產(chǎn)生的熱量達到平衡。另外要注意，儀器一定要放在防震、防雷、溫度較為恒定的環(huán)境內(nèi)。

5.2 選擇合適的透鏡

透鏡在光電直讀光譜儀中起著聚焦譜線的作用，受使用過程中出現(xiàn)的污染物的影響，根據(jù)分析樣品量每半年至一年內(nèi)對透鏡進行清洗擦拭，然后進行安裝調(diào)試；定期對儀器各個元器件進行保護和清理，保證儀器內(nèi)外部環(huán)境條件。

5.3 在較純的氬氣充分的地方進行放電

在惰性氣體氬氣的保護下，可以有效避免空氣和試樣表面發(fā)生化學反應，一定要選擇較純的氬氣，只有較純的氬氣才能起到積極作用，不純的氬氣會影響分析結果，迫使一些元素中的光強值下降，影響結果準確性。

5.4 使用均勻性較強的標準化樣品，使儀器保持在最佳狀態(tài)

5.5 進行及時、準確、可靠的數(shù)據(jù)分析和記錄

為了有一個更加準確的結果，操作過程中要減小誤差，避免憑借主觀想象進行討論，尋找更有針對性的方法提高分析結果的準確性。

6 結語

光電直讀光譜儀是發(fā)射光譜的儀器，通過對激發(fā)試樣時出現(xiàn)的各個元素特征進行定量分析，按照功能可分為激發(fā)、光學、測控和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。操作中，要把握好各元器件的選擇和保存，以及清理和組裝問題，保證儀器的內(nèi)部和外部使用環(huán)境；操作人員要分清了解楚儀器的優(yōu)缺點和應用現(xiàn)狀，牢記使用原則和注意事項，這樣才能既省時又省力地得到更加準確的分析結果。