1 mm 10 cms
Long VHF - HF - MF - LF - VLF Radio Frequencies
100 cms 10 m 1 Km 1000 Km
可见光谱
紫外光谱 真空紫外光谱 火花型光谱仪 使用谱线区域
AES技术知识
直读光谱仪的分析范围
165nm to 760nm(大部分元素集中在170～450nm之间)
可编程脉冲 全数字光源
激发频率100～1000Hz
高能预燃技术
全面激发安全保护
脉冲波形可任意扩展
双光室设计
让长波和短波都具有 最优的光学设计
140nm～ 670nm
双光室设计的 光学系统
光室充氩
恒温自动 控制
铝基分析时，可以配 置单光室，降低客户 成本
免除复杂真空系统
单火花和延时采集
相对强度 100 电容放电电流 光谱背景 离子线 原子线
Relative Intensity
100 P 177.5 P 177.5 50 S 180.7 180.7 Cr 286.5 C 193.1 Be 313.0 Zn 334.5 Mn 403.3 Hg Na 546.1 589.0 Li 670.7 K 760.7
可在空气中传输 0 165nm 200nm 真空紫 外区 320nm 紫外区 400nm 480nm 可见区 640nm 700nm 800nm
原子发射光谱分析法是根据处于激发态的 待测元素原子回到基态时发射的特征谱线 对待测元素进行分析的方法。
原子发射光谱只能用来确定物质的元素组 成与含量，不能给出分子的有关信息。 激发态2 激发态1 基态
能量高
能量低
通过谱线波长进行定性分析，通过谱线强 度进行定量分析
波长短
波长长
AES技术知识
直读光谱仪的分析范围
体积小，像素 窄，便于仪器 的小型化
全谱测量的优点
Fe271.441 Fe273.074
Mo281.615
全谱测量的优点
Fe271.441 Fe273.074
CCD全谱 给你更多……
Mo281.615
全谱测量的优点
• 这些您不用再担心！
分析元素多？ 分析范围大？ 需求有变化？
• 我们还可以做到……
根源： PMT(photomutiplier tube光电 倍增管)探测 解决之道： CCD(charge couple device电 荷耦合器件)探测
CCD的优点
全谱测量 1个像素相当于1 个PMT，1片 CCD就相当于几 千个PMT
灵敏度高，噪 声小，更适合 弱光探测
为什么要 使用CCD
无需负高压，数 采系统简单可靠
激发 光源
探测 系统
将分析谱线的强 度转换为电信号
AES技术知识
直读光谱仪的工作过程
开始分析 分析结束
冲洗
将氧气冲 洗干净
预
开始激发 高能量
燃
稳定区
曝光
采集光谱数据
对样品进行预处理
稳定的等离子区
低能量
激发开始
氩 气 冲 洗
5 按下激发按钮 10 15 时间（秒） 20 25 30 激发停止
AES技术知识
AES技术知识
光源的能量密度
样品 高背景区（多重电离 产生较强背景） 适合测量 放电区 高能量产生 多重电离 ++ 等离子区 +
类火花 放电区 类电弧 放电区
电极
AES技术知识
光源的温度分布
样品 高背景区（多重电离 0mm 产生较强背景） 高能量产生 (类火花) 离子谱 多重电离 ++ 分析最佳点 –
He 2 Ne 10 Ar 18 Kr 36 Xe 54 Rn 86
Fr Ra 87 88 Lanthanides 57 - 71
AES技术知识
直读光谱仪的工作过程
将样品表面蒸发并进行离解 将复合光按 波长分离开
将元素的原子进行激发
元素原子释放光子
分光 系统
三个部分
收集光子
将元素复合光进行分光 测量元素光强 将谱线光强数据转换成含量 激发样品 产生光子
0.2575
0.012
0.0127
0.014
0.0132
0.454
0.4599
0.769
0.7630
0.404
0.4145
0.164
0.1662
SD
低合 金钢 仪器 RSD(%)
0.0097
1.1708 Ti
0.0095
1.244 Al
0.0019
0.7473 As
0.0002
1.8613 B
0.0006
延迟时间 可设置
避开放电 强干扰区
可采集单火 花值或多火 花均值 50
0 高压引燃 50 100 时间/微秒
150
200
从光谱采集上将背景干扰降至最低，有效 提高常规分析和酸溶物分析精度
智能全面的软件算法
•光谱智能校正
智能校正仪器漂移
•干扰校正体系
以客户 为中心
背景扣除，消除背景光谱干扰 多峰拟合，降低光谱重叠干扰 两种类型的干扰系数校正，系数自动计算
电极
火花光源 温度分布
AES技术知识
光源结构设计要求
测量分析范围内的光 阻断电极部分的背景光谱 阻断高背景的光谱和样品部分高干扰的激发光谱 氩气气路畅通，输出正压力 - 出气畅通
样品 极板
光谱仪入 射光窗
高压放电
氩气
分析入射光
出气 光源
钨 电 极
绝缘体
氩气输入
AES技术知识
为什么用氩气冲洗
氩原子的激发光谱 氩气是原子状态的气体 – 谱线简单 连续背景低 惰性气体，不会与样品金属蒸气反应 电离电位较低，易于形成等离子区 氩气纯度高 (99.9999%) 165nm 波长 空气（氮、氧）激发光谱 H 连续背景高 分子谱带 165nm 波长 800nm 800nm 氩光谱
全面 高速
安全 灵活
• 激发安全保护 • 系统自诊断 • 工厂预置曲线 • 可灵活扩展 • 最新DSP数采系统 • 高速以太网传输
• 数据管理完善 • 可方便查询
M5000的表现-精密度
C Si Mn P S Ni Cr Mo V
真实含量
仪器测量 含量
0.853
0.8310
0.754
0.7712
0.258
发射类光谱仪常用元素周期表
B 5 Al 13 Ga 31 In 49 Tl 81 Es 99 Ho 67 C 6 Si 14 Ge 32 Sn 50 Pb 82 Fm 100 Er 68 N 7 P 15 As 33 Sb 51 Bi 83 Md 101 Tm 69 O 8 S 16 Se 34 Te 52 Po 84 No 102 Yb 70 F 9 Cl 17 Br 35 I 53 At 85 Lr 103 Lu 71
光源的激发过程
样品 局部熔融 阴极低温区 (光谱背景较高) 样品离解区(蒸馏) 离子导电区 阳极低温区 (光谱背景较高) 电极
氩气在放电区形成低阻态离子柱? 样品表面小区域被熔融 气态蒸气进入等离子区
蒸发出的金 属蒸汽 最佳测量区 (光谱背景较低)
进入等离子区的蒸气被高速电子离解成原子或离子 原子或离子的核外电子从基态激发到激发态 激发态的电子回到基态时，以光的形式放出能量 放电结束，等离子区消失，等待下一次放电
低背景辐射
氩气可以传输真空紫外光谱（200nm以下） P @ 178.3nm S @ 180.7nm C @ 193.1nm)
AES技术知识
分光系统
早期摄谱仪 罗兰圆结构
准直镜
棱镜
成像物镜
长波段
入射狭缝
激发光源
短波段 感光板
M5000直读光谱仪
第二部分
M5000直读光谱仪介绍
传统直读光谱仪
通道固定，扩展性差 -1kV高压供电，可靠性差 体积大，功耗高 固定波长采集，信息量少
0.0038
0.0035 0.0002 7.861
0.191
0.1939 0.0004 0.2494
基体
95.585 0.0280 0.0293
0.066
0.0687 0.0013 1.8975
0.011
0.0098 0.0003 3.1045
0.03
0.0282 0.0009 3.3417
M5000的表现-精密度
高、低含量都有最好 的分析能力 不同基体选择最合适 的分析谱线
CCD全谱 给你更多……
全谱测量的优点
• 这些我们看得更清……
看得清仪器的漂移
• 看得更清，所以做得更好……
谱线漂移校正
看得清光谱背景
CCD全谱 给你更多……
离峰背景扣除
背景线
背景
看得清谱线干扰 干扰谱线
多峰拟合扣干扰
M5000直读光谱仪
•完善的类型曲线
多套标样建线，普适性更强
•智能的类别校正方式
一次校正多条曲线，使用成本低
分析软件先进易用
M5000直读光谱仪
小型台式
长702mm，宽603mm，高425mm， 重量约80kg
还有更多 ……
性能优异
兼备大型直读光谱仪的优异金属元素分析能力及 小型光谱仪的方便节能特性，满足应用需求的同 时大大降低运行维护成本
4.4516 Cu
0.0042
0.9261 Fe
0.0018
0.2371 Nb
0.0031
0.7678 Pb
0.0016
1.0082 Zn
真实含量
仪器测量 含量 SD RSD(%)