火花直读光谱的原理

历经125年的传承和创新，德国元素Elementar研发并推出了满足各个领域分析需求的元素分析仪，如有机元素分析仪、硫氮分析仪、总有机碳TOC分析仪、红外碳硫仪、稳定同位素比质谱仪以及移动式火花直读光谱仪等仪器及解决方案。因具有样品处理简单、分析速度快、分析精度高、多元素同时分析等特点，火花直读光谱广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车、有色、航空航天、兵器、化工等领域。而现场及野外作业的需求，使得移动、便携式等小型化火花直读光谱成为发展趋势。随着CCD、CID检测器等的应用、光源等的进一步小型化，从技术层面来说，火花直读光谱越做越小也将不再是难题。基于自身一百多年的材料分析经验，结合了目前金属材料检测和金属回收的分析场景，经过多年的精心研发，于2020年，德国元素推出了移动式火花直读光谱仪—ferro.lyte。BCEIA 2023，该产品隆重展出。德国元素Elementar展位移动式火花直读光谱仪 ferro.lyteferro.lyte创新的采用了新型CMOS检测器代替了CCD检测器；CMOS检测器紫外灵敏度更高，实现非金属元素（N、C、S、P）更精准的分析；CMOS具备防光晕技术，提高光学系统分辨率，提升仪器检测限；更强的抗干扰能力，保证数据稳定性。ferro.lyte可完美地检测C、P、S的轻原子序数的元素；采用了Elementar专利的CONLYTE®技术，可以实现双相不锈钢中N元素的检测。德国元素产品经理Hans手拎着ferro.lyteferro.lyte仅重15kg，配有内置电池，一次充电可实现多达900次测量。针对台式仪器无法触及的测量点，用户可以将ferro.lyte携带到现场测样，甚至是在一些复杂和困难的环境，既不需要繁琐的样品前处理，也不需要对样品进行切割移动，并能够达到实验室级别的分析结果。同时也拥有媲美台式直读光谱的精度和稳定性，为任何使用场景都可提供一个完美的解决方案。目前，移动式直读光谱仪已被广泛的用于各个行业，如钢铁、大型阀门、特种管道（石油管道）、压力容器等，以及用于一些特殊的难以触及检测的桥梁管道等，为大基建的钢筋铁骨保驾护航！

光谱起源于17 世纪，1666 年物理学家牛顿第一次进行了光的色散实验。他在暗室中引入一束太阳光，让它通过棱镜，在棱镜后面的白屏上，看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上—即形成一道彩虹。这种现象叫作光谱。这个实验就是就是光谱的起源，然而自牛顿以后，一直没有引起人们的关注。 直到1859年克希霍夫和本生为了研究金属的光谱，自己设计和制造了一种完善的分光装置，这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器，研究火焰、电火花中各种金属的谱线，从而建立了光谱定性分析的初步基础。 1882 年，罗兰发明了凹面光栅，即是把划痕直接刻在凹球面上。凹面光栅实际上是光学仪器成象系统元件的合为一体的高效元件，它解决了当时棱镜光谱仪所遇到的不可克服的困难。凹面光栅的问世不仅简化了光谱仪器的结构，而且还提高了它的性能。 在积累了30多年光谱定性分析的经验后，光谱理论迅速发展，在1930年以后，罗马金和赛伯提出定量的经验公式，建立了光谱定量分析方法，从此光谱分析法进入定性、定量分析的新纪元，在工业方面得到了广泛的应用。 发射光谱的基本原理是处于基态的原子在受到光、电或热激发时，由基态跃迁到激发态，激发态为不稳定态，再返回到基态时，发射出特征光谱。 所以发射光谱分析的基本过程即为： 因此，发射光谱仪的基本结构由激发系统、真空系统、分光系统、检测系统以及计算机系统组成。在光谱应用和仪器发展的过程中，出现了很多不同类型的激发光源，根据激发光源类型的不同，发射光谱仪也可分为以下不同的类型，而目前火花、电感耦合等离子体、X射线为应用最广泛的激发光源。 现代社会的基础建设少不了钢铁等金属材料的大量使用，金属材料的质量如何决定着工程的最后质量，所以钢铁基础建材的质量把控也由此成了工程整体质量管理的核心；与此同时，不合格的基材、使用后的残料如何处理也是一个关乎环境保护以及经济循环的重要问题。 Elementar（德国元素）公司基于自身一百多年的材料分析经验，结合了目前金属材料检测和金属回收的分析场景，经过多年的精心研发，于2020这一非凡之年，推出了目前市场上最轻便的移动式火花直读光谱仪—ferro.lyte.△传统火花光谱仪结构示意图 ferro.lyte采用传统火花激发光源，结合经典的凹面光栅罗兰圆结构，并创新的采用了新型CMOS检测器代替了CCD检测器，CMOS检测器紫外灵敏度更高，实现非金属元素（N、C、S、P）更精准的分析。CMOS具备防光晕技术，提高光学系统分辨率，提升仪器检测限。更强的抗干扰能力，保证数据稳定性。 ferro.lyte移动式直读光谱仪能够满足不同的使用场景，既不需要繁琐的样品前处理，也不需要对样品进行切割移动，同时还可完美地检测C、P、S的轻原子序数的元素。ferro.lyte采用了Elementar专利的CONLYTE技术，可以实现双相不锈钢中N元素的检测，同时也拥有媲美台式直读光谱的精度和稳定性，为任何使用场景都可提供一个完美的解决方案。 All-in-one的设计理念赋予了ferro.lyte无与伦比的移动性，16Kg的重量（不含钢瓶）刷新了您对移动式直读光谱仪的重量认知，集成的钢瓶托架让您的分析无时无刻，无处不在！同时，配套的移动小车能够让您随心所欲驾控您的检测环境。 目前，移动式直读光谱仪已被广泛的用于各个行业，如钢铁、大型阀门、特种管道（石油管道）、压力容器等，以及用于一些特殊的难以触及检测的桥梁管道等，为大基建的钢筋铁骨保驾护航！

近日，赛默飞世尔科技公司宣布推出Thermo Scientific ARL iSpark 火花直读光谱仪，用于提供精确，准确和可靠的金属分析数据。ARL iSpark火花直读光谱仪专为高速，高通量的分析而设计，有助于冶金业实现更高的生产效率和产品质量，并帮助节省运营成本。　　赛默飞市场营销总监Ravi Yellepeddi博士表示：“ARL iSpark可提供快速分析，从而提高效率、降低了成本，尤其是用于熔融金属分析。更高的精度减少了原料浪费，并提高了生产质量。”　　火花直读光谱仪是进行金属和合金成分分析的最可靠和准确的方法之一。ARL iSpark火花直读光谱仪集成了PMT(光电倍增管)和CCD(电荷耦合器件)检测技术，提供高性能的分析，同时保持通用性，可分析元素范围宽。 ARL iSpark光谱仪在出厂前，可以根据用户要求，进行校准，从而可靠地对用户感兴趣的特定元素进行分析。ARL iSpark的设计可以为原料金属生产商，高层次金属加工和铸造厂，金属回收站和中心实验室以及第三方检测实验室提供最佳的解决方案。　　ARL iSpark火花直读光谱仪具有以下优点：　　独特的光电倍增管或双CCD/PMT光学概念　　革命性的数字火花发生器　　创新的火花台设计　　先进的数据采集技术和PMT/CCD信号处理算法　　最先进的微量夹杂物分析　　智能氩气节省模式　　ARL iSpark火花直读光谱仪还包括一个简化的，运营商级的用户界面，旨在让非专业人员也能操作仪器，而对实验室和QC/QA的经理则可以选用更先进的功能。欲了解更多信息，请访问：www.thermoscientific.com/ispark。编译：秦丽娟