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輝光放電的主要工作原理
輝光放電發(fā)射光譜儀是一種用于機械工程領域的分析儀器。主要是檢測鍍層厚度及化學成分 金屬材料基體化學成分。那你知道輝光放電的主要原理是什么嗎？
輝光放電腔室內充滿低壓氬氣，當施加在放電兩極的電壓達到一定值，超過激發(fā)氬氣所需的能量即可形成輝光放電，放電氣體離解為正電荷離子和自由電子。在電場的作用下，正電荷離子加速轟擊到(陰極)樣品表面，產(chǎn)生陰極濺射。在放電區(qū)域內，濺射的元素原子與電子相互碰撞被激化而發(fā)光。
整個過程是動態(tài)的，氬氣離子持續(xù)轟擊樣品表面并濺射出樣品粒子，樣品粒子持續(xù)進入等離子體進行激化發(fā)光，不斷有新的層在被濺射，從而獲得鍍層元素含量隨時間的變化曲線。
輝光放電等離子體有雙重作用，一是剝蝕樣品表面顆粒；二是激發(fā)剝蝕下來的樣品顆粒。在空間和時間上分離剝蝕和激發(fā)對于輝光放電操作非常重要。剝蝕發(fā)生在樣品表面，激發(fā)發(fā)生在等離子體中，這樣的設計可以很好地抑制基體效應。
氬氣是輝光放電很常用的氣體，價格也相對便宜。氬氣可以激發(fā)除氟元素外所有的元素，如需測試氟元素或是氬元素時需采用氖氣作為激發(fā)氣體。有時也會使用混合氣體，如Ar+He非常適合于分析玻璃，Ar+H2可提高硅元素的檢出，Ar+O2會應用到某些特殊的領域。
光譜儀的主要功能是通過收集和分光檢測來自等離子體的光以實現(xiàn)連續(xù)不斷監(jiān)控樣品成分的變化。光譜儀的探測器必須能夠快速響應，實時高動態(tài)的觀測所有元素隨深度的變化。輝光放電光譜儀中多色儀是儀器的重要組成部分，是實現(xiàn)高動態(tài)同步深度剖析的保障。而光柵是光譜儀的核心，光柵的好壞決定了光譜儀的性能，如光譜分辨率、靈敏度、光譜儀工作范圍、雜散光抑制等。輝光放電是一種較弱的信號，光通量的大小對儀器的整體性能有至關重要的影響。