光譜分析原理ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 06:28本頁面
【正文】 d43 四、光柵的色散 44 光柵和色散棱鏡的作用一樣 ， 也能將合復(fù)合光色散 ， 作為光譜儀器的色散元件 ， 光柵有很多性能比棱鏡優(yōu)越 ， 故獲得了廣泛應(yīng)用 。 光柵色散的概念：指光柵對不同波長 λ1和 λ2的兩光線的彼此分開的角度大小 。 表達式： 光譜儀用光柵的制作： 目前機械方法刻制光柵，在光學(xué)玻璃表面鍍上鋁，再用光柵刻劃機在鋁膜上刻出很多平行的線槽，可見光譜區(qū)的光柵多用每毫米 600條或 1200條刻線。 ??dd45 光柵的色散原理： 光柵方程： （ α、 β在光柵法線同一側(cè)取正 ， 否則為負 ） 。 若 D、 α為常數(shù) ， ∴ ??? mD ?? )s in( s in??? dmdD ??c o s???c o sDmdd ?46 第三章 激發(fā)光源 47 一、概述 激發(fā)光源的作用，是使試樣蒸發(fā)成氣態(tài)。其中分子離解為原子，以使試樣組份中的元素原子激發(fā)，使之產(chǎn)生特征光譜。光源影響光譜分析的靈敏度、準(zhǔn)確度；或者說決定光譜分析的方法。 由于分析試樣主要是金屬和非金屬的固體、粉末或溶液，同時各種不同元素的蒸發(fā)和激發(fā)，所需要的能量不同，因此分析不同的元素必須用不同能量的激發(fā)光源。為此應(yīng)當(dāng)正確選擇看譜分析用的光源。 光源一般有非電光源和電光源。非電光源如火焰光源，它的溫度通常只有 2022~30000C，只能用于液態(tài)或粉末狀態(tài)樣品中的堿金屬和堿土金屬元素的光譜分析。而電光源的溫度較高，習(xí)慣上用來分析需要較高激發(fā)能元素。根據(jù)各種分析任務(wù)的要求，目前常用的電源有：直流電弧、交流電弧、高壓火花和低壓火花等。 48 二、常用光源的類型及特性 直流電?。涸诜治鲩g隙（試樣和輔助電極之間形成的間隙）兩端加上由適當(dāng)電路控制的直流電壓，經(jīng)引燃后，隙間產(chǎn)生電弧。通過電弧的電流是連續(xù)的，因此電極頭溫度較高，單位時間內(nèi)蒸發(fā)進入弧隙的試樣物質(zhì)量較多，所以光譜的譜線強度大。適用于礦物、巖石的定性和半定量分析；也用于熔點較高的純金屬材料中雜質(zhì)元素的分析。但由于直流電源不隨處可得，看譜分析很少采用。 交流電弧：在分析間隙兩端由適當(dāng)電路控制的低壓交流電，經(jīng)引燃后，隙間產(chǎn)生電弧。在電源電壓的每半周波內(nèi)，通過電弧的電流是斷續(xù)的。從做定量分析而論，用這種光源時，分析結(jié)果的再現(xiàn)性比直流電弧光源好，除一些難激發(fā)元素外，一般元素都易被激發(fā)，它是看譜看譜定性和半定量分析的常用光源。 49 高壓火花：這種光源是在高電壓（約 1000V以上）的情況下工作，采用電容放電的電路而產(chǎn)生火花。它具有脈沖放電特性，放電瞬間電流密度大，溫度高，可以激發(fā)難激發(fā)的元素。用于做定量分析時，再現(xiàn)性好。常用于金屬和合金的定量分析和難激發(fā)元素的定性和定量分析。但是，由于放電時間短，單位時間進入弧隙的試樣物質(zhì)的量較少，分析的靈敏度較低，看譜分析一般不常采用。 這種光源是在低電壓（約 1000V以下）的情況下工作，也采用電容放電的電路而產(chǎn)生火花。但用的電容比高壓火花所用的為大。與高壓火花比較，一般放電的脈沖時間較長，單位時間內(nèi)試樣物質(zhì)進入分析間隙的量較多。這種光源常用于難激發(fā)元素的分析。 50 低壓火花與交流電弧比較，其放電的脈沖強度和電流密度較大，因此溫度高，可以激發(fā)難激發(fā)元素。由于它在低電壓下工作，比較安全?？醋V分析中，用于分析碳、硅、硫、磷、鋁等元素。 看譜分析所采用的光源都具有自己的特性和應(yīng)用范圍。沒有一種光源能夠適合所有分析任務(wù)的要求。 51 三、看譜分析對光源的要求 看譜分析采用的光源，靈敏度要高，即痕量的元素可以檢出。不同光源的靈敏度是不同的，而同一種光源對不同的元素靈敏度也不同。靈敏度還與試樣的處理和引入分析間隙的方式有關(guān)。假如條件選擇不適當(dāng)，甚至?xí)苟ㄐ苑治龅贸鲥e誤的結(jié)論。此外還要求光源有較高的濃度靈敏度，即當(dāng)試樣元素含量有微小變化時，光譜中對應(yīng)的譜線（即分析線）強度要有相應(yīng)的變化，這是定量分析的基本要求。 在試樣的激發(fā)過程中，要求光源工作穩(wěn)定、性能良好，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度?？醋V分析的光源應(yīng)能使試樣發(fā)射出有足夠觀察亮度的線，并且光譜背景要很小。試樣通過光源的作用后，表面只有很少的燒損。 52 光源的結(jié)構(gòu)要簡單、輕便、操作安全，并有較好的適用范圍，能做各重試樣的分析。
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