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等離子發(fā)射光譜儀與進(jìn)口儀器的技術(shù)性能對(duì)比
日期：2025-05-15 14:10
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摘要：
掃描等離子光譜儀，ICP光譜儀簡(jiǎn)介
ICP光譜儀，型號(hào)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(shí)，受光譜疊加的影響減到*小。采用直接驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)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(hào)背景比（S/B）和很低的檢出限。采用新技術(shù)設(shè)計(jì)了優(yōu)良的檢測(cè)系統(tǒng)，保證了分析質(zhì)量的可靠。以上這些特點(diǎn)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(shì)。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(dá)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(qiáng)、高分辯率、雜散光極低的全息光柵，單色儀的設(shè)計(jì)使其對(duì)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(hào)強(qiáng)度。光柵在高分辯率的條件下也可采集到足夠的光，短的測(cè)量時(shí)間即可滿足需要，從而減少了所需測(cè)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(shí)間，有較好的檢出限和較高的準(zhǔn)確度。實(shí)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(dòng)
光譜儀采用直接驅(qū)動(dòng)光柵的機(jī)械傳動(dòng)方式，計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)波長(zhǎng)參比保證波長(zhǎng)的機(jī)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(dòng)的高速度使得儀器在1分鐘內(nèi)可以分析15個(gè)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(hào)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(shí)，受光譜疊加的影響減到*小。采用直接驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)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(hào)背景比（S/B）和很低的檢出限。采用新技術(shù)設(shè)計(jì)了優(yōu)良的檢測(cè)系統(tǒng)，保證了分析質(zhì)量的可靠。以上這些特點(diǎn)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(shì)。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(dá)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(qiáng)、高分辯率、雜散光極低的全息光柵，單色儀的設(shè)計(jì)使其對(duì)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(hào)強(qiáng)度。光柵在高分辯率的條件下也可采集到足夠的光，短的測(cè)量時(shí)間即可滿足需要，從而減少了所需測(cè)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(shí)間，有較好的檢出限和較高的準(zhǔn)確度。實(shí)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(dòng)
光譜儀采用直接驅(qū)動(dòng)光柵的機(jī)械傳動(dòng)方式，計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)波長(zhǎng)參比保證波長(zhǎng)的機(jī)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(dòng)的高速度使得儀器在1分鐘內(nèi)可以分析15個(gè)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(jìn)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(dòng)調(diào)節(jié)和相位自動(dòng)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(dòng)可以由自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)補(bǔ)償. 40.68MHZ的等離子發(fā)生器符合國(guó)家無線電對(duì)工業(yè)頻率的要求，它安裝在單道掃描儀機(jī)箱內(nèi)部, 構(gòu)成一整體。
2.2進(jìn)樣系統(tǒng)
進(jìn)樣系統(tǒng)采用目前國(guó)際上先進(jìn)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(diǎn)。使分析速度更快，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。該儀器測(cè)量的重復(fù)性（短期穩(wěn)定性）RSD<1.5%，二小時(shí)以上的長(zhǎng)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(dòng)調(diào)節(jié)和相位自動(dòng)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(dòng)可以由自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)補(bǔ)償. 40.68MHZ的等離子發(fā)生器符合國(guó)家無線電對(duì)工業(yè)頻率的要求，它安裝在單道掃描儀機(jī)箱內(nèi)部, 構(gòu)成一整體。
2.2進(jìn)樣系統(tǒng)
進(jìn)樣系統(tǒng)采用目前國(guó)際上先進(jìn)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(diǎn)。使分析速度更快，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。該儀器測(cè)量的重復(fù)性（短期穩(wěn)定性）RSD<1.5%，二小時(shí)以上的長(zhǎng)期穩(wěn)定性RSD<2%。
3．電子檢測(cè)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)
和計(jì)算機(jī)之間的接口是一個(gè)智能微處理系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊、采集數(shù)據(jù)、控制單色儀驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的**運(yùn)動(dòng)，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(cè)系統(tǒng)
? 線性動(dòng)態(tài)范圍**可達(dá)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(cè)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(jì)算機(jī)軟件功能
計(jì)算機(jī)為通用型，在WINDOWS操作系統(tǒng)下運(yùn)行，計(jì)算機(jī)除執(zhí)行儀器的控制外，其軟件提供下列日常分析功能：
? 計(jì)算機(jī)控制掃描；
? 完整的圖形軟件包和繪圖功能；
? 自動(dòng)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(xiàng)式的回歸計(jì)算；
? 數(shù)據(jù)處理。
4. 等離子發(fā)射光譜儀與進(jìn)口儀器的技術(shù)性能對(duì)比
注：儀器*主要的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度，測(cè)量分辨率，穩(wěn)定性。
和計(jì)算機(jī)之間的接口是一個(gè)智能微處理系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊、采集數(shù)據(jù)、控制單色儀驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的**運(yùn)動(dòng)，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(cè)系統(tǒng)
? 線性動(dòng)態(tài)范圍**可達(dá)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(cè)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(jì)算機(jī)軟件功能
計(jì)算機(jī)為通用型，在WINDOWS操作系統(tǒng)下運(yùn)行，計(jì)算機(jī)除執(zhí)行儀器的控制外，其軟件提供下列日常分析功能：
? 計(jì)算機(jī)控制掃描；
? 完整的圖形軟件包和繪圖功能；
? 自動(dòng)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(xiàng)式的回歸計(jì)算；
? 數(shù)據(jù)處理。
4. 等離子發(fā)射光譜儀與進(jìn)口儀器的技術(shù)性能對(duì)比
注：儀器*主要的技術(shù)指標(biāo)為：靈敏度，測(cè)量分辨率，穩(wěn)定性。
| 技術(shù)性能對(duì)比 | |||
| 序號(hào) | 對(duì)比內(nèi)容 | 武漢泰瑞DGS-Ⅲ | 德美進(jìn)口儀器 |
| 1 | 穩(wěn)定性 | | |
| | 短期穩(wěn)定性 | RSD<1% | RSD<1% |
| 長(zhǎng)期穩(wěn)定性 (二小時(shí)以上連續(xù)測(cè)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(cè)量分辨率 | <0.007nm （好） | 0.008-0.04nm（差） |
| 4 | 儀器檢測(cè)靈敏度 | 好 | 一般 |
| 5 | 對(duì)純產(chǎn)品中微量雜質(zhì)元素檢測(cè) | 好（比美國(guó)儀器好10-100倍） | 差 |
| 6 | 對(duì)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(dòng)化程度 | 高 | 高 |
| 9 | 各種系統(tǒng)保護(hù)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(qiáng) 操作簡(jiǎn)單易學(xué) | 全英文，功能強(qiáng)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(shí)率 | 1-3天 | 1-4周 |
| 15 | 儀器維修費(fèi)用 | 低 | 很高（10倍國(guó)產(chǎn)儀器） |
| 16 | 維修人員技術(shù)水平 | 高 | 低 |
| 17 | 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) | 儀器所有技術(shù)指標(biāo)全部?jī)?yōu)于JJG768-2005發(fā)射光譜儀國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程對(duì)A類儀器的檢定要求。 | 未知 |
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