MÁY PHÂN TÍCH QUANG PHỔ

Máy quang đãng phổ phát xạ hồ quang OES so với thành phần kim loại, phù hợp kim: nguyên tắc và ứng dụng

Quang phổ phân phát xạ hồ quang là gì?

Quang phổ phát xạ hồ quang (OES – Optical Emission Spectrometry) là kỹ thuật phân tích hủy diệt mẫu, xác định thành phần của kim loại, phù hợp kim bằng cách đo cường độ của quang phổ hiện ra từ mẫu vày electron phần ngoài bị kích thích bởi nguồn nhiệt mạnh.

Bạn đang xem: Máy phân tích quang phổ

Kỹ thuật đối chiếu quang phổ này được ứng dụng rộng thoải mái trong bài toán phân tích khẳng định được nguyên tố hóa học của những hợp kim, qua đó định danh được mác vật liệu như : thép cacbon, thép ko gỉ, gang hợp kim thấp, …nhanh chóng, thiết yếu xác.

Nguyên lý hoạt động

Trong phương thức OES, năng lượng dùng để kích đam mê electron trong nguyên tử được xuất hiện từ tia lửa điện – hồ quang trọng điểm điện cực và bề mặt mẫu. Những electron bị kích ưa thích này vẫn phát ra bức xạ đặc thù cho từng nguyên tố. Vì có nhiều nguyên tố vào hợp chất cùng

phát quang phổ nên tia nắng thu được là một trong tập hợp những ánh sáng đơn sắc và giống như ánh sáng trắng. Cục bộ ánh sáng sủa được hệ truyền qua khối hệ thống quang học và quang phổ kế của sản phẩm phân tích. Mỗi nguyên tố được kích thích vẫn phát ra ánh sáng đặc trưng bằng một (trừ một số nguyên tố gồm 2) tần số riêng biệt biệt, từng ánh sáng đặc trưng của một nguyên tố bao gồm bước sóng (tần số) đặc trưng. Bằng phương pháp phân tích phổ tần số để tách các tia đối chọi sắc ta sẽ biết được sự xuất hiện của yếu tố (dựa vào bước sóng) và hàm vị của nguyên tố kia (dựa vào cường khả năng chiếu sáng của ánh sáng đặc trưng đó, hay còn gọi là biên độ của tần số ánh sáng đó).Ánh sáng sủa này đặc trưng cho từng thành phần hóa học, với quang phổ riêng rẽ biệt. Bằng phương pháp đo độ mạnh đỉnh của phổ, trang bị quang phổ vạc xạ đã định lượng được các nguyên tố có trong mẫu hợp kim.

Hình 1: Sơ thiết bị nguyên lý hoạt động máy quang quẻ phổ phân phát xạ OES

*

– Một đời máy quang phổ vạc xạ thường tất cả các thành phần sau:

 

+Nguồn phát hồ nước quang: có nhiệm vụ kích thích hợp nguồn hồ nước quang để phun phá mẫu kim loại để mẫu mã phát ra các tia ánh sáng đơn sắc quánh trưng cho các nguyên tố. 

+Buồng bắn hồ quang: là vị trí mẫu được gá vào để bắn phá, buồng bắn hồ quang quẻ được thổi khí trơ (thường là Argon) để loai vứt hết không khí, tuyệt nhất là Oxy tránh mẫu bị lão hóa trong quá trình bắn phá, đôi khi giúp tia nắng quang phổ tương truyền trong môi trường khí trơ cũng xuất sắc hơn, nhằm giảm suy hao ánh sáng trên đường truyền.

+Cách tử: chùm ánh nắng quang phổ phân phát ra được trải qua cửa sổ quan với qua khe hẹp tạo thành chùm sáng song song đến phương pháp tử. Biện pháp tử là 1 trong gương phẳng gồm khắc những vạch tuy vậy song trên kia với mật độ đến hàng vạn vạch/mm. Chùm sáng sủa trắng đến cách tử sẽ được nhiễu xạ phân ưng ý các tia 1-1 sắc lệch hướng nhau theo chiều từ ánh nắng cực tím cho tím, chàm, lam, vàng, đỏ… như 7 sắc cầu vồng. Cách tử bao gồm độ phân dải (mật độ vạch/mm) càng cao thì các tia solo sắc đã được tách ra càng rõ ràng hơn, góp tránh nhiễu ông xã quang phổ. +Gương chuẩn trực là phần tử tạo ra chùm tia sáng tuy vậy song. Ánh sáng sự phản xạ phát ra từ những nguyên tố đi qua khối hệ thống quang học mang lại gương chuẩn chỉnh trực. Gương chuẩn chỉnh trực này sẽ biến hóa chùm tia tới phân kỳ thành chùm tia tuy nhiên song để lấy sang giải pháp tử.

+Cảm đổi mới thu ánh sáng (Detector) có trách nhiệm thu nhận ánh sáng từng tia 1-1 sắc đặc trưng cho những nguyên tố và biến hóa tín hiệu ánh nắng thành những tín hiệu điện để giao hàng cho vấn đề hiển thị kết quả phân tích. Gồm 2 nhiều loại detector, đó là: CCD, ống nhân quang quẻ PMT bao gồm độ nhạy với độ khuếch đại không giống nhau.

+Toàn cỗ các bộ phận trên được đặt trong buồng kín đáo gọi là phòng quang học. Do ánh sáng quang phổ suy hao khỏe khoắn trong môi trường thiên nhiên không khí, nhất là ánh sáng rất tím. Vì vậy, buồng quang học tập được điền đầy khí hiếm (Argon) hoặc bơm hút chân không, tùy vào nhiều loại máy với tùy nhà phân phối máy.

+Mạch ghép nối năng lượng điện tử: Tín hiệu ánh nắng từ Detector được biến đổi thành bộc lộ điện, mạch năng lượng điện tử truyền tín hiệu đó về laptop và bằng phần mềm phân tích quang phổ sẽ xây dựng dựng các đường chuẩn của từng nguyên tố. Đường chuẩn chỉnh được xây dựng dựa trên việc so sánh một tập hợp không hề ít các mẫu chuẩn chỉnh có hàm vị khác nhau. 

+Máy tính và thiết bị ngoại vi nhằm điều khiển, hiển thị hiệu quả phân tích.

*
Hình 2: Đường chuẩn phân tích hàm lượng Carbon trong thép.

 

Công nghệ đầu dò (detector)

Hiện nay trên trái đất đang sử dụng 2 một số loại đầu dò (Detector) phổ biến sau để phân phối máy quang đãng phổ so với thành phần kim loại: 

Công nghệ đầu dò CCD (Charge – coupled device): 

Các đồ vật quang phổ truyền thống cuội nguồn thường áp dụng công nghệ cảm biến ánh sáng sủa CCD mang đến đầu dò. Những điốt quang quẻ biến năng lượng ánh sáng sủa thành biểu thị điện. Điện áp này được áp dụng để nạp điện cho các tụ điện. Sau đó 1 khoảng thời hạn nạp thì toàn bộ các đưa mạch đóng góp lại và truyền mức năng lượng nạp quý phái thanh ghi. Sau thời điểm thời gian truyền kết thúc, những chuyển mạch lộ diện và tụ điện lại được hấp thụ lại. Dữ liệu từ thanh ghi được chuyển sang bộ đổi khác A/D và tiếp đến đưa vào đồ vật vi tính PC nhằm xử lý.

Theo technology này, cục bộ ánh sáng được CCD tiếp thu dưới dạng tia nắng trắng (hỗn hợp của khá nhiều quang phổ) và ứng dụng phân tích phổ khẳng định bước sóng với độ lớn của các vạch quang phổ trường đoản cú đó xác minh được thành phần và hàm lượng của chúng trong đúng theo kim. Vày vậy, sản phẩm quang phổ theo công nghệ CCD bao gồm các đặc điểm sau:

Độ nhạy bén trung bình: phân phát hiện các nguyên tố từ bỏ ppm trở lên, không phát hiện tại được các nguyên tố có hàm lượng thấp khuôn khổ ppm trong một số trong những ứng dụng quan trọng đặc biệt đòi hỏi độ tinh tế phát hiện khôn cùng cao. Dải quang đãng phổ: CCD phát hiện nay được hầu hết công việc sóng ánh nắng có dải bước sóng trường đoản cú 140-800nm, một vài nguyên tố có bước sóng UV như Ôxy, Nitơ, Hydro sẽ không phát hiện được. Độ đúng đắn xác bị tác động bởi ánh sáng và độ ẩm môi trường xung quanh Độ đúng đắn lặp lại ở mức trung bình khá referring cao, chi tiêu ở mức thấp rộng so cùng với các công nghệ khác  Một CCD rất có thể thu được một dải bước sóng thường xuyên (thường thực hiện 16 CCD để thu dải phổ từ 140-800nm) rất có thể nâng cấp tài năng phân tích thêm nguyên tố, thêm nền mà lại không cần lắp đặt thêm CCD

Tuy nhiên, sản phẩm quang phổ công nghệ CCD lại có kích thước nhỏ gọn, áp dụng được trên các nền kim loại, xây dựng cơ động và quan trọng là giá thành thấp yêu cầu rất tương xứng cho câu hỏi phân tích cấp tốc ở hiện tại trường cũng giống như công tác phân loại thành phầm và nhận dạng mác hòa hợp kim.

Công nghệ ống nhân quang quẻ PMT (Photomultiplier tube):

Nhằm thỏa mãn nhu cầu yêu ước phân tích của các phòng thí nghiệm và khắc phục nhược điểm của sản phẩm quang phổ technology CCD, phần đa năm vừa mới đây các hãng chế tạo đã vạc triển công nghệ ống nhân quang năng lượng điện tử (hay nói một cách khác là công nghệ PMT) ứng dụng cho các phòng phân tích yêu cầu tác dụng phân tích đạt độ đúng đắn và độ nhạy cảm cao.

Hình 3: Nguyên lý hoạt động ống nhân quang PMT

Cấu tạo ra và nguyên lý hoạt động vui chơi của PMT như hình. Catot quang quẻ thu nhận tia nắng và hóa giải ra các điện tử (electron). Những điện tử này được tăng speed và dịch rời tới những điện rất trung gian. Tại những điện cực trung gian này, những điện tử va đụng với bề mặt điện cực và có tác dụng giải phóng thêm các điện tử. Quy trình cứ tiếp tục đối với tất cả các điện rất khác và công dụng là tại anot vẫn thu được tương đối nhiều các điện tử. Do đó xuất phát từ một tín hiệu siêu nhỏ thuở đầu ta có thể thu được một tín hiệu phệ ở catot với hệ số nhân có thể lên tới 10^6. 

Ưu điểm của công nghệ PMT được coi là dòng tối nhỏ dại (dòng điện sinh ra do ánh sáng khi không tồn tại ánh sáng hấp thụ vào catốt), dải quang quẻ phổ rộng (từ bước sóng cực tím tới cách sóng hồng ngoại), độ nhạy cảm cao. 

Nhược điểm của công nghệ PMT là mỗi ống PMT chỉ thu được quang phổ của một bước sóng 1-1 sắc, do đó mà các vật dụng quang phổ phân tích hợp kim sử dụng technology PMT phải áp dụng nhiều thành phần PMT cho nên vì thế có size lớn và giá cả cao.

Xem thêm: Hướng Dẫn Chơi Xổ Số Vietlott Là Gì? Cách Chơi, Kết Quả? Cách Chơi, Kết Quả

Với sự am hiểu công nghệ và luôn muốn mang lại chất lượng tốt nhất cho tất cả những người phân tích, Belec là hãng thứ nhất và độc nhất trên nhân loại trang bị cảm ứng CCD phân giải cao kết phù hợp với ống nhân quang PMT trên thiết bị quang phổ OES cầm tay và hệ quang đãng phổ kế kép 6GSO tiên tiến nhất. Điều cơ mà chỉ thấy trên rất nhiều thiết bị quang quẻ phổ OES nhằm bàn mạnh khỏe nhất. Sự phối hợp này giúp, chất lượng phân tích tương đương với vật dụng phòng Lab:

+Phân tích C với hàm lượng quá thấp chỉ 0.003%

+Phân tích chính xác hàm lượng C, P, S, N, B,..

Cảm đổi thay CCD rất dễ bị nhiễu do nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi. Sức nóng độ biến đổi từ 30-35 oC là cảm biến CCD vẫn bị ảnh hưởng gây không nên số và độ tái diễn không tốt. Belec kiến thiết đầu dò định hình nhiệt sản phẩm hiếm (kết hợp CCD cùng PMT) và technology bù nhiễu góp thiết bị vận hành ổn định lâu bền hơn và tuyệt nhất là độ tái diễn tốt, không đề xuất hiệu chuẩn thường xuyên vì không nhiều bị điều kiện môi trường thiên nhiên nóng ẩm ngoài hiện trường ảnh hưởng. 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *