[實用新型]一種直讀光譜采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320894331.5
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203745378U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞曉峰;韓雙來;壽淼鈞;尚艷麗;陳斌;楊凱
• 申請（專利權(quán)）人: 聚光科技(杭州)股份有限公司
• 主分類號: G01N21/67
• 分類號: G01N21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光譜采集裝置，尤其是一種直讀光譜采集裝置。?

背景技術(shù)

圖1所示是常見的直讀光譜激發(fā)臺設(shè)計，包括激發(fā)臺1、電極裝配結(jié)構(gòu)2、電極3、樣品4、采光透鏡5、采光單元6等組成。高壓電信號經(jīng)過電極3向樣品金屬4放電，擊穿兩者之間的空間氛圍(空氣或者惰性保護氣體)產(chǎn)生電弧/火花光源，產(chǎn)生的光源信號經(jīng)過采光透鏡5被采集到采光單元6上進入到后續(xù)分析單元進行光譜分析。?

由于電弧/火花光源的特性，直讀光譜的炬焰針對不同元素具有不同的蒸發(fā)效果，導(dǎo)致在整個炬焰區(qū)域形成了不同的溫度梯度，可將樣品和電極之間形成的光源分為三個區(qū)域：在靠近電極表面和樣品表面的區(qū)域為背景區(qū)7，光源的中心部位為光譜區(qū)8。?

在背景區(qū)，區(qū)域溫度較低，蒸發(fā)效果顯著，基體樣品大量存在，因此有大量的背景干擾光譜；而在光譜區(qū)，溫度較高，離子密度會較電極和樣品表面低，樣品基體的影響大為降低，因此光譜的背景干擾將會大大降低，比較適合分析光譜。?

而不同元素所需的激發(fā)能量也不同，因此不同元素的最佳激發(fā)區(qū)域也會不同，比如紫外光譜(如P、S、C等光譜)的激發(fā)所需能量較高，因此它們的最佳激發(fā)區(qū)域在光譜的中心部位，而樣品表面會有大量的背景干擾，不利于分析紫外光譜；而對于普通的長波光譜，整個炬焰區(qū)域都有較好的激發(fā)。?

但是在使用時由于光源區(qū)域非常小，背景區(qū)和光譜區(qū)的光譜均會被采光透鏡采集到光譜區(qū)，導(dǎo)致光譜干擾不可避免的存在，尤其是在分析紫外光譜時，背景干擾對于分析譜線的影響尤為明顯。?

元素譜線中，適合在深紫外區(qū)域探測的元素譜線有：?

P：153.592nm，177.495nm，178.284nm，178.766nm，185.891nm；?

S：180.731nm；?

N：174.272nm，174.525nm，149.263nm；?

As：180.615nm，189.042nm；?

A1：167.079nm；?

C：193.091nm。?

Fe的光譜非常豐富，而在直讀光譜儀中，F(xiàn)e在基體中的含量往往是50％以上，而待分析元素含量往往是ppm級別，兩者相差數(shù)萬至數(shù)十萬倍，因此Fe等元素的基體干擾將會影響到待分析元素的檢測，如Fe的193.451nm會影響C193光譜，F(xiàn)e188.870會影響As光譜189光譜。?

因此，在分析紫外光譜時，需要借助專門的結(jié)構(gòu)來消除光譜干擾。?

在目前的直讀光譜儀產(chǎn)品中有兩種做法：?

其一：請參閱圖2，對于有光譜干擾區(qū)域的光譜不采集，只采集中心最佳激發(fā)區(qū)域的光譜，這樣就消除了紫外光譜干擾，但是缺點是大量的有用光譜被屏蔽，無法采集，降低了光譜利用率。?

其二：請參閱圖3，在采光通道位置設(shè)置一個可以運動的擋光機構(gòu)9，當(dāng)需要分析紫外光譜時就將該擋光機構(gòu)9擋在光路中，這樣可以有效的擋掉一部分樣品表面的背景光，而只將有效的中間激發(fā)區(qū)域產(chǎn)生的紫外光譜采集到分光系統(tǒng)中，此時會犧牲一部分的光強，同時也會影響到長波的穩(wěn)定性，不利于長波分析；當(dāng)分析長波光譜時，則將該擋光機構(gòu)9移出光路結(jié)構(gòu)，采集全譜的光譜；所以整個分析系統(tǒng)是一個分時分析。同時由于隨著電極和樣品的不同，電極向樣品放電后產(chǎn)生的光源的光譜位置會經(jīng)常變動，采用該擋光機構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)需要精密調(diào)節(jié)位置，否則在分析時會導(dǎo)致干擾消除不徹底或者擋掉了過多有用光譜。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種在全部采集可見光譜的同時實現(xiàn)紫外光譜干擾消除的直讀光譜采集裝置。?

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種直讀光譜采集裝置，包括激發(fā)電極、樣品、采光模塊，所述激發(fā)電極對樣品放電形成光源，所述光源包括位于上下兩側(cè)的背景區(qū)及處于中心位置的光譜區(qū)，所述采光模塊和所述光源之間是采光通道，其特點是：?

所述采光模塊包括固定在所述采光通道內(nèi)的光闌，所述光闌阻擋所述背景區(qū)的紫外光譜。?

進一步，所述光闌為短波截止波片或濾波片。?

作為優(yōu)選，所述光闌設(shè)置在所述采光通道的上部，且未阻擋所述光譜區(qū)的光譜。?

作為優(yōu)選，所述光闌設(shè)置在所述采光通道內(nèi)，所述光闌中心短波通過。?

作為優(yōu)選，所述光闌中心中空或中心不鍍膜。?

進一步，采光模塊包括采光透鏡，所述光闌為在所述采光透鏡的邊緣部分鍍膜形成。?