光发射光谱或OES是一种可靠且广泛使用的分析技术,用于建立各种金属的元素组成。
可以使用OES分析的样品类型包括来自初级和二级金属生产中熔体的样品,以及金属加工行业螺栓,管,电线,杆,板等。
OES使用部分电磁光谱-可见光谱和部分紫外光谱。波长从130纳米到800纳米。
电磁辐射谱
OES能够分析固体金属样品中从锂到铀的各种元素,涵盖广泛的浓度范围,提供低检测限、高精度和非常高的准确度。
可以确定的元素和浓度OES分析仪取决于正在测试的材料和使用的分析仪类型。
光发射光谱是如何工作的?
OES分析仪有三个主要部件:第一是在金属样品中触发原子的电源,使得它们产生特征光,或者光发射线,要求将样品的小部分加热到数千摄氏度。这是通过光谱仪中通过电极的电高压源实现的。电极和样品之间的电势的差异产生放电,该放电进入样品并使表面处的材料加热并蒸发。随后激发材料的原子,发出元件特征排放线。
可以产生两种形式的放电,弧形是像雷击一样开/关事件,或者是电极电压接通和断开的一系列多放电事件的火花。基于测量的元素和所需的精度,采用这两种操作模式。
光学系统是第二组件。光 - 来自蒸发样品的多光发射线称为等离子体 - 进入光谱仪。通过光谱仪中的衍射分级,进入光被分成元件特定波长,并且通过相应的检测器测量每个元件特定波长的光强度。测量的强度与样品中的浓度偏移元件成比例。
计算机系统是第三个组成部分。计算机系统获得测量到的强度,并通过预定义的校准处理这些数据,以产生元素浓度。用户界面保证了最小的操作干预和清晰显示的结果,这些结果可以打印或存储以备将来参考。
如何从金属样本生成特定于元素的光发射线?
当原子与放电的能量相互作用时,原子的外壳中的一些电子被弹出。由于外壳电子进一步远离核,因此它们较小地与原子核紧密结合,因此需要更少的输入能量。弹出的电子通过创建空位来使原子不稳定。
为了恢复稳定性,来自较高轨道的电子进一步远离核下降以填充空位。当电子在两个能级或壳之间移动时,释放过量的能量,并且这以元素特异性光或光发射的形式发射。
每个元素发射了一系列对应于不同能量水平或壳之间的不同电子转换的频谱线。每个过渡产生具有固定波长或辐射能量的特定光发射线。
对于含有锰,铁,镍,铬,钒等的典型金属样品,每个元件发出许多波长,导致富线的光谱。例如,铁仅发射超过8000个不同的波长,这意味着在样品中选择用于给定元素的最佳排放线很重要。
原子发射特征光,其被传输到光学系统,在光学系统中,其通过含有高达3600个凹槽每毫米的高科技分级分离成其光谱波长。
接下来,检测器收集各个光谱线峰值信号并处理它们以创建显示光强度峰值与其波长的光谱。这意味着OES提供有关测量样本的定性信息,但它也是一种定量技术。
该元件由峰值波长识别,并且其在样品中的量由其峰面积或强度表示。然后可以由分析仪使用该信息,以根据具有认证参考材料的校准来计算样品的元素组成。整个过程所花费的时间,从按下开始按钮或触发到获得分析结果,可以是3秒,或者最多可达30秒以完成准确的定量分析;它依赖于所用的分析仪类型,量化的元素范围,以及这些元素的浓度。
与其他分析技术相比,OES具有许多优点:它快速,易于使用,并测量各种类型的材料中的广泛元素和浓度,包括碳,磷,硫,氮和硼等重要元素欧洲杯足球竞彩。当测量低水平的迹线和流浪部件时,与其他方法相比,OES非常精确且相对低成本。
oes.是痕量分析金属的优选方法。目前,OES是唯一可以在现场分析氮气和碳的方法。
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