直讀光譜儀較早起源于上世紀40年代,起初被應用于軍事裝備制造領域。第二次大戰后,隨著世界各國基礎設施的重建,經濟開始復蘇,光譜儀也逐步被應用于民用領域。上世紀60年代,直讀光譜儀被引入到國內,作為其一批應用者,鋼研納克的母體原鋼鐵研究總院(現為中國鋼研科技集團),見證了直讀光譜儀產業在我國的發展,這也為鋼研納克后期涉足該領域打下了堅實的基礎。2005年,鋼研納克推出一代直讀光譜儀——Labspark750,至今,鋼研納克的直讀光譜儀產品已歷經了三次較大規模的升級迭代,產品性能持續得到改進。本次鋼研納克在BCEI1A2019上推出的SparkCCD7000直讀光譜儀在檢測靈敏度、光學系統、智控、痕量元素識別等方面都有大幅提高,據了解,此儀器在發布會前已經過多次試驗比對,其各項數據均已處于國際1先進水平。
直讀光譜儀保養要素
透鏡
聚光透鏡是樣品被激發而發出的光進入分光儀的通道,必須保持鏡面清潔干凈。但長期使用聚光鏡會受到污染,其外表面附著一層茶褐色物質,時間越長,沉積
越厚。激發產生的金屬粉末也會粘附在透鏡的外表面上,降低光的透過率,可使全部元素的光強降低,特別是遠紫外元素C,P,S更是明顯。
聚光透鏡的表面用脫脂棉,蘸上乙醇的混合液少許,從聚光鏡中心向外逐圈擦拭。如污染嚴重可用力多擦幾遍,直到擦去污物再用干棉花球擦去水印即可。
特別應該注意的,聚光鏡是石英材質的,不能用硬的物體(能用金屬鑷夾棉花),以免劃傷透鏡面。
多品種、小批量特點,如何控制質量?鋼研納克:部件模塊化、標準化
從新產品的研發開始,設計方案就要經過公司的可靠性的論證和評審。如,設計上是怎樣去避免局部過熱、振動等。可靠性是兩年前成立,鋼研納克近推出的CCD6000、全譜ICP-OES、鎘大米檢測儀器都是從設計開始就經過該的評審。而對于750和1000型火花直讀光譜則是重新經過評估、并改進。
中試階段則需要對外通過電子部5所的可靠性試驗。鋼研納克與電子部5所達成了戰略合作協議參照國軍標的方法驗證儀器的可靠性和故障情況。如,模擬極端環境條件進行電磁干擾、高低溫循環、濕度、振動等試驗,進而指導改進提高產品的可靠性。“由于實行了可靠性試驗,電路板等器件經過了改進,儀器的故障率有所下降,”鋼研納克北京儀器分公司總經理袁良經說到,“經過了發現問題、解決問題的中試階段,之后才有可能投入生產。”
由于光電直讀光譜儀器多品種、小批量的特點,不適合流水線、大批量生產,鋼研納克采取的措施是部件盡可能模塊化、標準化,一些模塊可以在750型、1000型上通用。其次,在內部過程工藝上嚴格要求,下道工序要對上道工序進行檢查,通過了才能轉到下一道工序。另外,對于光電直讀光譜儀器來說,一般出廠前成品檢驗組測試1-2個月的時間,在這個環節大部分隱患都可能暴露出來,相應的也給了工廠時間和機會去解決問題。
使用直讀光譜儀時,需要注意以下事項:
環境溫度和濕度:直讀光譜儀對環境溫度和濕度有一定的要求,一般要求溫度在15℃-30℃之間,濕度在20%-80%之間。如果環境溫度和濕度不符合要求,可能會影響儀器的正常工作。
激發光源:直讀光譜儀通常使用電弧、火花或激光等光源來激發樣品,不同的激發光源對樣品的要求不同。在使用激發光源時,需要根據樣品的特點選擇合適的激發光源,并注意光源的穩定性和安全性。
樣品制備:直讀光譜儀需要將樣品表面打磨光滑,以保證激發光源能夠均勻地激發樣品。同時,需要注意樣品表面的清潔度,避免污染樣品。
儀器校準:直讀光譜儀需要定期進行儀器校準,以保證分析結果的準確性。在校準過程中,需要使用標準樣品進行校準,并根據標準樣品的元素含量進行調整。
數據處理:直讀光譜儀的分析結果需要進行數據處理,以得到終的元素含量。在數據處理過程中,需要注意數據的準確性和可靠性,并根據不同的分析要求選擇合適的數據處理方法。
日常維護:直讀光譜儀需要定期進行維護和保養,以保證儀器的正常工作。維護和保養的內容包括清潔儀器表面、更換激發光源、檢查儀器的連接和密封性等。