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等離子發(fā)射光譜儀與進口儀器的技術(shù)性能對比
日期：2024-09-24 11:25
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摘要：
掃描等離子光譜儀，ICP光譜儀簡介
ICP光譜儀，型號單道掃描等離子直讀光譜儀的核心部分是高分辯率Czerny Turner單色儀光學(xué)系統(tǒng)。它配有3600刻線/mm的全息光柵，窄的入射狹縫及出射狹縫, 具有很高的分辯率和極低的雜散光，保證了系統(tǒng)在分析復(fù)雜基體樣品時，受光譜疊加的影響減到*小。采用直接驅(qū)動裝置傳動光柵，保證了極快的分析速度和好的重現(xiàn)性。采用40.68MHZ RF發(fā)生器以保證高的信號背景比（S/B）和很低的檢出限。采用新技術(shù)設(shè)計了優(yōu)良的檢測系統(tǒng)，保證了分析質(zhì)量的可靠。以上這些特點使DGS-Ⅲ 在等離子體發(fā)射光譜分析中具有非常好的檢出限和任意選擇分析元素的靈活性。從而可分析各種物資材料的樣品成分, 特別在各種高純材料及高純稀土的雜質(zhì)成分分析方面更具有優(yōu)勢。該儀器在分析指標(biāo)、穩(wěn)定性、分析速度、軟件等各方面的技術(shù)指標(biāo)均達到******。
1 光學(xué)系統(tǒng)
1.1單色儀
采用焦矩為1米的Czerny Turner單色儀，光柵為高光強、高分辯率、雜散光極低的全息光柵，單色儀的設(shè)計使其對溫度和壓力的變化都具有極好的穩(wěn)定性，因此這種光學(xué)系統(tǒng)具有優(yōu)異的分析性能。
1.2光柵
使用110mmX80mm大面積的3600刻線/mm的全息光柵，使單色儀的入射光為可利用的較大視角的平行光，提高了光通量，因此提高了穩(wěn)定性和信號強度。光柵在高分辯率的條件下也可采集到足夠的光，短的測量時間即可滿足需要，從而減少了所需測量的樣品量。由于雜散光極低，顯著提高了S/B，改善了檢出限。
1.3分辯率
光譜儀的分辯率決定了儀器分辯復(fù)雜譜線的能力。高分辨率減少了建立分析方法所需的時間，有較好的檢出限和較高的準(zhǔn)確度。實際分辯率為：Fe(310.030)<0.007nm。采用3600刻線/mm光柵的光譜范圍為190nm—520nm，可以適用于大部分的光譜分析元素。
1.4光柵直接驅(qū)動
光譜儀采用直接驅(qū)動光柵的機械傳動方式，計算機控制下的自動波長參比保證波長的機械準(zhǔn)確度總是優(yōu)于0.003nm。由于極好的重現(xiàn)性,掃描速度很快,全譜范圍掃描小于8秒.光柵轉(zhuǎn)動的高速度使得儀器在1分鐘內(nèi)可以分析15個元素,這意味著節(jié)省氬氣和樣品,分析速度快, 穩(wěn)定性較高。
ICP光譜儀，型號單道掃描等離子直讀光譜儀的核心部分是高分辯率Czerny Turner單色儀光學(xué)系統(tǒng)。它配有3600刻線/mm的全息光柵，窄的入射狹縫及出射狹縫, 具有很高的分辯率和極低的雜散光，保證了系統(tǒng)在分析復(fù)雜基體樣品時，受光譜疊加的影響減到*小。采用直接驅(qū)動裝置傳動光柵，保證了極快的分析速度和好的重現(xiàn)性。采用40.68MHZ RF發(fā)生器以保證高的信號背景比（S/B）和很低的檢出限。采用新技術(shù)設(shè)計了優(yōu)良的檢測系統(tǒng)，保證了分析質(zhì)量的可靠。以上這些特點使DGS-Ⅲ 在等離子體發(fā)射光譜分析中具有非常好的檢出限和任意選擇分析元素的靈活性。從而可分析各種物資材料的樣品成分, 特別在各種高純材料及高純稀土的雜質(zhì)成分分析方面更具有優(yōu)勢。該儀器在分析指標(biāo)、穩(wěn)定性、分析速度、軟件等各方面的技術(shù)指標(biāo)均達到******。
1 光學(xué)系統(tǒng)
1.1單色儀
采用焦矩為1米的Czerny Turner單色儀，光柵為高光強、高分辯率、雜散光極低的全息光柵，單色儀的設(shè)計使其對溫度和壓力的變化都具有極好的穩(wěn)定性，因此這種光學(xué)系統(tǒng)具有優(yōu)異的分析性能。
1.2光柵
使用110mmX80mm大面積的3600刻線/mm的全息光柵，使單色儀的入射光為可利用的較大視角的平行光，提高了光通量，因此提高了穩(wěn)定性和信號強度。光柵在高分辯率的條件下也可采集到足夠的光，短的測量時間即可滿足需要，從而減少了所需測量的樣品量。由于雜散光極低，顯著提高了S/B，改善了檢出限。
1.3分辯率
光譜儀的分辯率決定了儀器分辯復(fù)雜譜線的能力。高分辨率減少了建立分析方法所需的時間，有較好的檢出限和較高的準(zhǔn)確度。實際分辯率為：Fe(310.030)<0.007nm。采用3600刻線/mm光柵的光譜范圍為190nm—520nm，可以適用于大部分的光譜分析元素。
1.4光柵直接驅(qū)動
光譜儀采用直接驅(qū)動光柵的機械傳動方式，計算機控制下的自動波長參比保證波長的機械準(zhǔn)確度總是優(yōu)于0.003nm。由于極好的重現(xiàn)性,掃描速度很快,全譜范圍掃描小于8秒.光柵轉(zhuǎn)動的高速度使得儀器在1分鐘內(nèi)可以分析15個元素,這意味著節(jié)省氬氣和樣品,分析速度快, 穩(wěn)定性較高。
2. 激發(fā)光源及進樣系統(tǒng)
2.1激發(fā)光源
激發(fā)光源為電子管震蕩電路，具有功率自動調(diào)節(jié)和相位自動匹配功能,其功率輸出從600W-1200W連續(xù)可調(diào),等離子的微小波動可以由自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)補償. 40.68MHZ的等離子發(fā)生器符合國家無線電對工業(yè)頻率的要求，它安裝在單道掃描儀機箱內(nèi)部, 構(gòu)成一整體。
2.2進樣系統(tǒng)
進樣系統(tǒng)采用目前國際上先進的漩流霧室系統(tǒng)，他具有穩(wěn)定性好，清洗速度快等優(yōu)點。使分析速度更快，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。該儀器測量的重復(fù)性（短期穩(wěn)定性）RSD<1.5%，二小時以上的長期穩(wěn)定性RSD<2%。
2.1激發(fā)光源
激發(fā)光源為電子管震蕩電路，具有功率自動調(diào)節(jié)和相位自動匹配功能,其功率輸出從600W-1200W連續(xù)可調(diào),等離子的微小波動可以由自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)補償. 40.68MHZ的等離子發(fā)生器符合國家無線電對工業(yè)頻率的要求，它安裝在單道掃描儀機箱內(nèi)部, 構(gòu)成一整體。
2.2進樣系統(tǒng)
進樣系統(tǒng)采用目前國際上先進的漩流霧室系統(tǒng)，他具有穩(wěn)定性好，清洗速度快等優(yōu)點。使分析速度更快，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。該儀器測量的重復(fù)性（短期穩(wěn)定性）RSD<1.5%，二小時以上的長期穩(wěn)定性RSD<2%。
3．電子檢測系統(tǒng)和計算機
和計算機之間的接口是一個智能微處理系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)和計算機之間的數(shù)據(jù)通訊、采集數(shù)據(jù)、控制單色儀驅(qū)動系統(tǒng)的**運動，及提供光電倍增管一組高精度負(fù)高壓穩(wěn)壓電源。
3.1電子檢測系統(tǒng)
? 線性動態(tài)范圍**可達1×108,足以滿足ICP工作曲線校正的需要;
? *小分辯率為2.5×10-10;
? PMT電流測量范圍為：10-12-10-4安培;
? 高品質(zhì)的電子系統(tǒng)有助降低儀器的分析檢出限和提高精密度。
3.2計算機軟件功能
計算機為通用型，在WINDOWS操作系統(tǒng)下運行，計算機除執(zhí)行儀器的控制外，其軟件提供下列日常分析功能：
? 計算機控制掃描；
? 完整的圖形軟件包和繪圖功能；
? 自動背景扣除和背景校正；
? 單一及復(fù)雜的元素間干擾校正；
? **二次多項式的回歸計算；
? 數(shù)據(jù)處理。
4. 等離子發(fā)射光譜儀與進口儀器的技術(shù)性能對比
注：儀器*主要的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度，測量分辨率，穩(wěn)定性。
和計算機之間的接口是一個智能微處理系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)和計算機之間的數(shù)據(jù)通訊、采集數(shù)據(jù)、控制單色儀驅(qū)動系統(tǒng)的**運動，及提供光電倍增管一組高精度負(fù)高壓穩(wěn)壓電源。
3.1電子檢測系統(tǒng)
? 線性動態(tài)范圍**可達1×108,足以滿足ICP工作曲線校正的需要;
? *小分辯率為2.5×10-10;
? PMT電流測量范圍為：10-12-10-4安培;
? 高品質(zhì)的電子系統(tǒng)有助降低儀器的分析檢出限和提高精密度。
3.2計算機軟件功能
計算機為通用型，在WINDOWS操作系統(tǒng)下運行，計算機除執(zhí)行儀器的控制外，其軟件提供下列日常分析功能：
? 計算機控制掃描；
? 完整的圖形軟件包和繪圖功能；
? 自動背景扣除和背景校正；
? 單一及復(fù)雜的元素間干擾校正；
? **二次多項式的回歸計算；
? 數(shù)據(jù)處理。
4. 等離子發(fā)射光譜儀與進口儀器的技術(shù)性能對比
注：儀器*主要的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度，測量分辨率，穩(wěn)定性。
| 技術(shù)性能對比 | |||
| 序號 | 對比內(nèi)容 | 武漢泰瑞DGS-Ⅲ | 德美進口儀器 |
| 1 | 穩(wěn)定性 | | |
| | 短期穩(wěn)定性 | RSD<1% | RSD<1% |
| 長期穩(wěn)定性 (二小時以上連續(xù)測量) | RSD<2% | RSD<2% | |
| 2 | 光柵刻線 （線/毫米） | 3600線/mm | 70 (用中階梯光柵） |
| 3 | 測量分辨率 | <0.007nm （好） | 0.008-0.04nm（差） |
| 4 | 儀器檢測靈敏度 | 好 | 一般 |
| 5 | 對純產(chǎn)品中微量雜質(zhì)元素檢測 | 好（比美國儀器好10-100倍） | 差 |
| 6 | 對稀土行業(yè)的純產(chǎn)品分析 | 可以滿足 | 不能滿足 |
| 7 | 在鹵水分析中 | 可以分析飽和溶液中的雜質(zhì) | 不可以 |
| 8 | 儀器操作自動化程度 | 高 | 高 |
| 9 | 各種系統(tǒng)保護功能 | 相同 | 相同 |
| 10 | 光源發(fā)生器頻率 | 40.68MHz | 27.12MHz |
| 11 | 光源輸出功率 (稀土分析用1000W) | 600-1200W | 600-1300W |
| 12 | 分析軟件 | 全中文，功能強 操作簡單易學(xué) | 全英文，功能強操作復(fù)雜，很難學(xué) |
| 13 | 儀器故障率 | 低 | 高 |
| 14 | 儀器故障維修及時率 | 1-3天 | 1-4周 |
| 15 | 儀器維修費用 | 低 | 很高（10倍國產(chǎn)儀器） |
| 16 | 維修人員技術(shù)水平 | 高 | 低 |
| 17 | 國家標(biāo)準(zhǔn) | 儀器所有技術(shù)指標(biāo)全部優(yōu)于JJG768-2005發(fā)射光譜儀國家計量檢定規(guī)程對A類儀器的檢定要求。 | 未知 |
| | | | |
