光电直读光谱仪在铝及铝合金分析中的应用研究

保亮玉 星生辉

青海西部水电有限公司 青海海东 810800

近年来，随着我国综合国力的增强，尤其是在科学技术方面的发展越来越迅速，在金属材料技术方面也有了很大的飞跃发展，传统的金属成分分析法不能满足现在的需求，很大程度上限制了金属材料技术的发展。为解决这种问题，光电直读光谱仪出现了，这种金属材料分析方法具有很多传统分析法不具备的优点，由此得到了广泛应用。本篇文章在光电直读光谱仪在铝及铝合金分析中的应用乃至整个金属界的应用进行了探究。

1 光电直读光谱仪适用的行业和范围

我们在进行探究前，首先要明白所探究事物的含义。光电直读光谱仪，顾名思义，是指运用光电转换接受方法同时对多重元素进行同时分析的仪器，多用于工业分析，光电直读光谱仪可以实现人们对金属材料进行直接的了解，方便判断其是否合格。一般适用于铸造、钢铁和有色金属的炉前金属分析；金属成分分析；进出口金属制造的金属材料分析，以及实验室的产品检验。可用于铝、镁、锌、铁、镍等材料的分析。

2 光电直读光谱仪的组装

（1）光源发生器：包括电弧发生器和低压电容放电发生器。

（2）光源电极架部分：装载试样，核对电极。

（3）聚光装置：聚光镜系统组成，可以有效把光聚集起来，摄入系统内部，这需要充分利用光辐射，得到更大光强，加上仪器发挥的作用，进行分辨。

（4）分光器：由入射狭缝系统、分光原件系统和出射狭缝系统组成，分光器进行分光摄入的光，出射狭缝系统对各元素进行选择。

（5）测光装置：由积分单元、记录器和指示器等部分组成。光电倍增管各自接收摄入的光，使其变成电流，并在操作过程中对其加以利用。

（6）真空型光电光谱仪真空系统：使用时必须将系统放在真空环境中，这样才能充分分析这些元素，真空光电光谱仪还需要多增加真空系统装置和控制气氛装置。

3 光电直读光谱仪的优缺点

优点：①分析速度快，准确率非常高，对所含量元素分析的精准度非常有利，而且方便清理。②分析速度快，有效控制了冶炼艺术和装备，可以同时对样品中的多种元素进行分析，大大提高了工作效率。③光电倍增管对信号的识别和放大能力强，对不同的线谱可以使用相对应的放大倍率，可以同时对相差悬殊的多种元素进行同时分析。④节能减排，减少环境污染，有利于对绿色环境的保护。

缺点：①使用出境狭窄，不能充分利用波长相似的谱线。②依旧需要化学分析作为基础，不是独立的使用方法，对化学分析样品的准确含量要求高。③出射狭缝位置是固定的，限制了对元素的分析，使用时需要更改通道，选择其他的出射狭缝，费时费力。

4 光电直读光谱仪的应用现状

为满足当今社会金属材料元素分析，利用光电直读光谱仪各方面的优点，建立对铝及铝合金的分析程序，绘制出较为准确的曲线图，设定好标准化的时间限制，运用具有针对性的操作方法，对其结果进行准确巧妙分析，得出结论，满足炉前快速分析的要求。

①将金属样品打磨干净表面的一层氧化物，对固体样品进行化学分析钻取式样。过程较为简单便捷，而且得出的结论较为准确。②用三十秒左右的时间把样品进行激发，并产生检测报告。这种方式成本低、速度快，有利于缩短冶炼时间，更容易控制那些易燃易损的元素成分。③同时分析一块金属内的多重元素，分析元素越多，成本越划算，多多益善，节省时间。④光电直读光谱仪所需时间短，精准度高，还可以将合金成分控制在规格下限，节省内部消耗。

5 检测人员如何使用好光电直读光谱仪

5.1 选择适宜的仪器环境

为避免受热膨胀而造成仪器中任何元器件的变形受损，保证色散系统几何形状的稳定性，要将光谱仪放在绝热仪器室内，用温度传感器来调节温度，达到空气温度和仪器装置使用过程中产生的热量达到平衡。另外要注意，仪器一定要放在防震、防雷、温度较为恒定的环境内。

5.2 选择合适的透镜

透镜在光电直读光谱仪中起着聚焦谱线的作用，受使用过程中出现的污染物的影响，根据分析样品量每半年至一年内对透镜进行清洗擦拭，然后进行安装调试；定期对仪器各个元器件进行保护和清理，保证仪器内外部环境条件。

5.3 在较纯的氩气充分的地方进行放电

在惰性气体氩气的保护下，可以有效避免空气和试样表面发生化学反应，一定要选择较纯的氩气，只有较纯的氩气才能起到积极作用，不纯的氩气会影响分析结果，迫使一些元素中的光强值下降，影响结果准确性。

5.4 使用均匀性较强的标准化样品，使仪器保持在最佳状态

5.5 进行及时、准确、可靠的数据分析和记录

为了有一个更加准确的结果，操作过程中要减小误差，避免凭借主观想象进行讨论，寻找更有针对性的方法提高分析结果的准确性。

6 结语

光电直读光谱仪是发射光谱的仪器，通过对激发试样时出现的各个元素特征进行定量分析，按照功能可分为激发、光学、测控和数据处理系统。操作中，要把握好各元器件的选择和保存，以及清理和组装问题，保证仪器的内部和外部使用环境；操作人员要分清了解楚仪器的优缺点和应用现状，牢记使用原则和注意事项，这样才能既省时又省力地得到更加准确的分析结果。