從激發(fā)到檢測：直讀光譜儀的完整工作原理揭秘

　　直讀光譜儀作為一種高精度分析儀器，在材料分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其工作原理涵蓋激發(fā)、分光、檢測與數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　激發(fā)階段

　　直讀光譜儀以電弧或火花放電作為激發(fā)源。當(dāng)樣品置于激發(fā)臺，在電極間施加高壓產(chǎn)生電弧或火花，瞬間釋放巨大能量，使樣品表面局部區(qū)域溫度急劇升高。高溫促使樣品中的原子獲得足夠能量，電子從低能級躍遷至高能級，原子被激發(fā)至激發(fā)態(tài)。

　　分光階段

　　激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，會自發(fā)從高能級躍遷回低能級，同時(shí)釋放出特定波長的光子，形成包含多種元素特征光譜的復(fù)合光。這些復(fù)合光經(jīng)入射狹縫進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，光柵作為核心分光元件，將復(fù)合光按波長順序色散成連續(xù)的光譜帶。不同波長的光在空間上分離，形成按波長排列的光譜線。

　　檢測階段

　　分光后的光譜線通過出射狹縫，投射到對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換元件上，如光電倍增管。光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，其電流強(qiáng)度與光信號強(qiáng)度成正比。每個元素對應(yīng)特定波長的光譜線，光電轉(zhuǎn)換元件能精確捕捉并轉(zhuǎn)換這些光信號。

　　數(shù)據(jù)處理階段

　　轉(zhuǎn)換后的電信號傳輸至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過內(nèi)置軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。軟件根據(jù)預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)曲線和算法，將電信號強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為元素的濃度值，最終在顯示器上直觀呈現(xiàn)樣品中各元素的含量。