光电直读光谱仪的工作原理及维护注意事项

光电直读光谱仪又称为火光直读光谱仪、火花源原子发射光谱仪。火花直读光谱仪通常由光源激发系统、光学系统、测控系统、计算系统组成。

样品在激发台被激发光源激发后，通过聚光镜及直线电机产生各个元素的特征光谱，各种元素的光谱谱线通过光栅分光自动排列出各元素

光电直读光谱仪的结构

样品在激发台被激发光源激发后，通过聚光镜及直线电机产生各个元素的特征光谱，各种元素的光谱谱线通过光栅分光自动排列出各元素谱线，各种元素谱线通过出射狭缝照射在光电倍增管上，通过光电倍增管转换成光电流，元素光谱强度与光电流强度成正比例关系，即光谱越强光电流越大，所测元素的光谱谱线强度与所测元素的含量有一定的函数关系。再由光电流大小通过数据处理得出所测元素含量；光电倍增管信号的测量、数字化和存储；通讯，接收计算机命令等。

由于外界环境的温度湿度变化比较大，而光学室各部件用的材料的膨胀系数不同，为了保持仪器稳定，所以增加恒温控制室（35℃）装置。

为使的样品表面不受氧化，同时避免氧对短波辐射的吸收因此需要高纯氩气进行保护及冲洗。

碳硫磷元素需要使用200nm以下波段的辐射将被空气吸收，因此如需要测定碳硫磷元素，即需要光学系统置于中空状态下进行。

一激发系统

样品被激发的工作台，被测试样在火花台上被激发后产生谱线，经火花台采光后送到光学室处理。

激发系统的维护注意事项

能够影响样品激发结果的因素可总结为4条：

激发能量
能量提供的方式不同如直流电弧、火花的激发效果是不同的，火花中的激发脉冲宽度、脉冲高度、脉冲频率不同对于不同元素的激发效果亦不同，因此在不同型号的仪器中，需根据所测样品的实际情况，慎重选择激发能量参数。
激发环境
一般主要可分为实验室湿度环境和氩气气氛两方面不同型号仪器的氩气气路设计可能会有不同，不过氩气本身的纯度和气路是否漏气应当是对激发环境检查和维护的重点。
样品
样品的材质、取样、前处理等各方面，均对激发效果影响重大，在使用和维护时，需特别注意我们的激发对象的状态是否符合要求。
激发台内部情况
不同型号的仪器的激发台内部结构不同，但总体来讲，激发台内部是否清洁、电极极距是否稳定，激发台发光弧焰相对于光学系统的高度等，均会影响我们的数据结果。

总之，对于不同型号，不同厂家的仪器来说，此4条因素的实现形式可能略有不同，但是总体上维护和维修激发系统的方向在此。

二光学系统

主要包含入射透镜，入射狭缝，光栅，出射狭缝和光电倍增管。

火花台送到光学室的光经入射透镜聚光后送到入射狭缝，再送到光栅，光栅将这束复合光分成有规律排列的单色光，然后经出射狭缝到光电倍增管，光电倍增管将此光信号转变成电流信号送到电学系统的检测部分进行积分放大。

光学系统的维护注意事项

光路结构稳定
机械变形小，校正到位，可通过恒温和狭缝扫描来控制。
光路中对于紫外、真空紫外区光谱线在光室中的传输过程中损耗小，可通过气循环或抽真空的方式进行维护。那么，对真空泵等器件的维护成为重点，此外，透光镜片的定期擦拭也成了保证光信号传输效率稳定的重要操作。对于不同型号的仪器来说同，光学系统的稳定和光信号传输效率都是很重要的影响因素，因此需根据各仪器的实际情况进行仪器的维护和检查安排。

三测量系统

光电倍增管将光信号转变成电流信号后，送到检测系统的积分板的积分通道，经积分放大后，将电流信号转换成电压信号，再送到A/D板上进行A/D转换，将电压信号转换成数字信号，送到CPU处理后再送到计算机处理，显示出所含元素和元素的浓度等数值。所以检测系统包括：电源板（提供+5V和±12V），CPU板，A/D板和积分板。

测量系统的维护注意事项

采集器件保持稳定合适的工作状态
采集器件为光电转换元件，目前的光电直读光谱仪主要采用的是两大类采集器，一种是光电倍增管，另外一种是CCD/CID检测器，固体成像系统，任何一种采集器件，都存在着一个和照射光强、工作供电以及输出电信号强度三个方面有关的函数，针对不同的光强，不同的供电，采集器的光电转换效率，以及它的灵敏度、稳定性都会有很大的影响。所以如需自己调节这些参数需谨慎咨询仪器生产商的意见后或严格按照仪器说明书进行调整
信号转换的电路板及芯片不能长期处于潮湿、积灰过多的条件下，大部分电路板、芯片遇到灰尘过多或湿度过大的情况都会产生漏电现象，这就会在整个测量系统中产生暗电流，当暗电流大到一定程度有可能造成测量系统电路中的器件损毁的情况。所以务必要保护好仪器的测量系统。有些型号的仪器测量系统置于分光室内部一般情况下不需考虑。但如出现真空泵油倒吸等情况需立即和仪器生产商的技术支持联系。