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光譜儀是如何實(shí)現(xiàn)元素分析的
閱讀：3041 發(fā)布時(shí)間：2021-10-18
光譜儀是一個(gè)高精尖的儀器，光譜儀是如何實(shí)現(xiàn)元素分析的？首先我們需要了解光譜儀的分析原理，即光源輻射的待測元素的特征光譜被樣品蒸氣中待測元素的基態(tài)原子吸收，通過發(fā)射光譜的減弱程度計(jì)算出樣品中待測元素的含量。
任何元素的原子都是由圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的原子和電子組成的，原子核外的電子根據(jù)能級(jí)分布在不同的層中。因此，一個(gè)原子可以有不同的能級(jí)。能量低的能級(jí)稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0)，其他能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，能量低的激發(fā)態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在自己的軌道上低能運(yùn)動(dòng)。
如果給基態(tài)原子提供一定的外部能量，如光能，當(dāng)外部光能e正好等于基態(tài)和基態(tài)原子中較高能級(jí)之間的能級(jí)差e時(shí)，原子就會(huì)吸收這個(gè)特征波長的光，外層電子就會(huì)從基態(tài)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)，從而形成原子吸收光譜。電子在躍遷到更高能級(jí)后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子不穩(wěn)定。大約10-8秒后，激發(fā)態(tài)電子將回到基態(tài)或其他較低的能級(jí)，躍遷過程中吸收的能量將以光的形式釋放出來。這個(gè)過程被稱為原子發(fā)射光譜。可見原子吸收光譜吸收輻射能，而原子發(fā)射光譜釋放輻射能。
光譜分析是從這些元素的特征光譜中識(shí)別這些元素的存在(定性分析)，而這些譜線的強(qiáng)弱與樣品中這些元素的含量有關(guān)，所以我們可以利用這些譜線的強(qiáng)弱來確定這些元素的含量(定量分析)。這是發(fā)射光譜分析的基本依據(jù)。
目前市場上的直讀光譜儀種類繁多，用途廣泛。它們廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金工業(yè)、廢金屬回收檢驗(yàn)、航空航天檢驗(yàn)、電力檢驗(yàn)等新科技領(lǐng)域。性能好，產(chǎn)品質(zhì)量明顯，注重這些科技領(lǐng)域帶來的檢驗(yàn)功能，也是精準(zhǔn)的。
從直讀光譜儀的基本特點(diǎn)來看，在發(fā)展過程中，傳統(tǒng)的光譜已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌墓庾V技術(shù)。在進(jìn)行檢測時(shí)，具有較強(qiáng)的光譜檢測能力，測量準(zhǔn)確快速，操作靈活性強(qiáng)。可以隨時(shí)更換，以應(yīng)對不同的檢查，進(jìn)而達(dá)到高精度效率。在這種儀器的應(yīng)用過程中，其處理速度快，光譜分辨率也很高。基本上，經(jīng)過短暫的檢查，就可以顯示相應(yīng)的結(jié)果。
當(dāng)這類光譜儀開始廣泛應(yīng)用于高端科技行業(yè)時(shí)，證明了技術(shù)的創(chuàng)新性、科技性、功能性和準(zhǔn)確性。它的檢驗(yàn)功能也很好，無論是市場銷量還是市場認(rèn)可度都有很大的優(yōu)勢。在國內(nèi)市場上，它被應(yīng)用于許多科技領(lǐng)域，這也是它被認(rèn)可或關(guān)注的原因，它起到了技術(shù)支撐的作用。