光電直讀光譜儀
傳統(tǒng)的光譜檢測系統(tǒng)為單色儀家光電倍增管（PMT）。20世紀(jì)70年代以來，人們欲利用光電二級管陣列（SPDA）等光電傳感器以建立三維光譜圖，并發(fā)展相應(yīng)的處理技術(shù)。SPDA不僅能獲得某一波段范圍內(nèi)的檢測信息，還具有靈活的積分能力，但是它的靈敏度和動態(tài)范圍不及PMT，而且噪聲較大，線性范圍窄，暗電流也大，而CCD卻彌補了這些缺點。
CCD具有與光譜儀器密切相關(guān)的一些特性：
（1）靈敏度高，噪聲低。CCD器件具有很高的量子效率，至少為10%，可達(dá)90%以上。它的電荷轉(zhuǎn)移率幾乎達(dá)，它在低溫下工作時幾乎無暗電流，噪聲幾乎接近于零，新的CCD器件，已經(jīng)實現(xiàn)了在常溫下具有很高的信噪比，極低的暗電流，完全滿足了儀器在常溫及微量分析上的要求，上述優(yōu)點使CCD器件的靈敏度超過其他探測器（如PMT何SPDA），檢測下限達(dá)pg級甚至fg級。
（2）光譜范圍寬（200~1050nm）。在可見光區(qū)（400~500nm）量子效率可高達(dá)90%，在遠(yuǎn)紫外區(qū)（200nm）和近紅外（100nm）間，量子效率至少為10%，在100~1100nm寬的光譜區(qū)域，CCD都有很高的量子效率，而大多數(shù)的發(fā)射、吸收和散射的光譜儀器這區(qū)域工作，因此CCD成為各類光譜儀器的理想探測器。
（3）動態(tài)線性響應(yīng)范圍寬，達(dá)10個數(shù)量級。CCD具有很寬的響應(yīng)范圍和理想的響應(yīng)線性，達(dá)10個數(shù)量級（10?-106），而且在整個動態(tài)響應(yīng)范圍內(nèi)，都能保持線性響應(yīng)，這對光譜定量分析具有特別意義。
（4）幾何尺寸穩(wěn)定，耐過度曝光。CCD經(jīng)長時間運轉(zhuǎn)，其幾何性能、熱性能和電性能均很穩(wěn)定，不怕過度曝光，因此比PMT結(jié)實耐用。
（5）可以同時多道采樣，得到波長-強度-時間的三維譜線圖，與光電陰極器件聯(lián)用，可觀察X射線圖像。

光電直讀光譜儀的優(yōu)缺點

在工業(yè)生產(chǎn)中，由于光電直讀光譜儀分析費用節(jié)省，分析速度快，分析結(jié)果可靠，已被廣泛采用。它具有以下優(yōu)點。
（1）用光電直讀光譜儀做分析，可使用的譜線波長范圍較寬。這個范圍由光電倍增管的性能決定。例如，用石英窗孔的PMT，加上光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)置于真空中，可用的波長可短至nm。這就可能利用位于波段中的譜線來分析。例如N元素，波長為149.2nm，0元素波長為.1nm。

（2）校準(zhǔn)曲線范圍寬。由于PMT對的放大能力很大，對于強弱不同的譜線所用的PMT可用不同的放大倍數(shù)。相差可達(dá)倍。因此，光電法可用同一分析條件對樣品中許多元素進(jìn)行分析。雖然含量范圍相差懸殊的很多元素從高含量到低含量都可同時分析。
（3）攝譜法的感光板及測光方面引人的誤差一般在1%以上。而光電直讀光譜儀的測光誤差可降至0.2%以下。具有很高的準(zhǔn)確度。有利于樣品中高含量元素的分析，例如，Cr可以分析40%以上，Ni同樣分析在40%以上，而且準(zhǔn)確。
（4）光電直讀光譜儀分析速度快，一般收到樣品2~3min內(nèi)即可同時對鋼中20多個合金元素進(jìn)行測量，控制冶煉工藝，加速煉鋼過程，是節(jié)能減排的一種有效手段。

應(yīng)用領(lǐng)域
金屬材料元素含量測試是金屬冶煉、鑄造、加工以及機(jī)械行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢驗等相關(guān)工作的傳統(tǒng)測試項目。
天瑞儀器直讀光譜儀廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬材料元素含量分析,可快速、、穩(wěn)定、同時測試幾十種分析元素, 滿足工業(yè)研發(fā)、工藝控制、進(jìn)料檢驗、產(chǎn)品分選等多方面的需求。
天瑞儀器直讀光譜儀測試金屬材料元素含量便捷、環(huán)保、低成本，使研發(fā)、生產(chǎn)的過程和質(zhì)量更可控，幫助用戶提升產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量水平；同時加速相關(guān)流程，為用戶創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。直讀光譜儀已成為衡量企業(yè)技術(shù)和質(zhì)量水平的標(biāo)志性設(shè)備。
解決方案
產(chǎn)品分類
行業(yè)應(yīng)用
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直讀光譜儀OES1000采用光電倍增管（PMT）技術(shù)和特光路設(shè)計使其具有優(yōu)能，，是追求高性能測試用戶的。
全天候工作，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和可靠性
樣品測試速度快，單次測試過程少于40秒
軟件可對測試結(jié)果自動判定牌
儀器使用和維護(hù)簡單、方便，對人員要求低
原廠安裝分析程序，測試數(shù)據(jù)，適用合齊全
配置標(biāo)準(zhǔn)化樣品可對儀器進(jìn)行周期性校正
不使用化學(xué)試劑，測試過程安全、環(huán)保

技術(shù)性能及參數(shù)

1.分光室設(shè)計
帕邢-龍格裝置，1米焦距
根據(jù)測試需求分為真空型（真空度≤a）、空氣型兩種
恒溫控制（32℃±0.1℃）
材質(zhì)鑄造，保證光室形變小
2.多安裝通道 32
3.凹面光柵
刻線密度2160gr/mm
曲率半徑998.8mm
逆線色散率0.47nm/mm
波長范圍170-463nm
4.狹縫寬度
入射狹縫20μm，
出射狹縫為整體狹縫，寬度為35-75μm
5.光電倍增管
10級側(cè)窗型，熔融石英或玻璃外殼；
6.分析時間
依樣品種類而不同，一般少于40秒
7.激發(fā)光源
高能預(yù)火花光源（HEPS），放電頻率100-900Hz，電極間距3-4mm
8.測光方式
采用光電倍增管檢測器測光，光電倍增管負(fù)高壓連續(xù)可調(diào)，傳統(tǒng)的分段積分法
9.控制系統(tǒng)
采用FPGA技術(shù)控制整個儀器的工作狀態(tài)
10.尺寸和重量
尺寸：1680(長)×1020(寬)×1(高)mm
重量：約500kg

應(yīng)用領(lǐng)域

金屬材料元素含量測試是金屬冶煉、鑄造、加工以及機(jī)械行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢驗等相關(guān)工作的傳統(tǒng)測試項目。天瑞儀器的電火花直讀光譜儀廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬材料元素含量分析,可快速、、穩(wěn)定、同時測試幾十種元素, 測試過程便捷、環(huán)保、低成本，滿足工業(yè)研發(fā)、工藝控制、進(jìn)料檢驗、產(chǎn)品分選等多方面的需求。直讀光譜儀的快速測試使研發(fā)、生產(chǎn)過程和質(zhì)量更可控，幫助用戶提升產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量水平；使相關(guān)流程加快，為用戶創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
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