手持式光譜儀是一種便攜式的光譜分析設備,能夠在現場對材料的成分和含量進行快速、無損的分析。這種儀器通常由光源、光學係統、探測器和數據處理單元組成,通過發射高能光束激發樣品表麵的原子,然後分析原子發出的特征光譜來確定元素的種類和含量。
1.光源:采用高性能的激光器或X射線管作為光源,以提供足夠的能量來激發樣品的原子。
2.光學係統:包括聚焦透鏡、光柵和檢測器,用於收集和分離樣品發出的特征光譜。
3.探測器:將分離的光譜轉換為電信號,常見的探測器有光電二極管陣列、電荷耦合器件等。
4.數據處理單元:對探測器輸出的電信號進行處理和分析,確定元素的種類和含量。
5.顯示和操作界麵:通常配備液晶顯示屏和按鍵或觸摸屏,方便用戶操作和讀取結果。
6.電源:一般采用充電電池供電,保證儀器的便攜性和現場使用的便利性。
7.保護和校準:儀器通常具備防震、防塵、防水等保護功能,並設有校準標準,以確保測量的準確性。
工作原理:
1.激發:光源發出的高能光束照射到樣品表麵,使樣品的原子激發到高能態。
2.發射光譜:激發後的原子在返回基態時,會發出特征光譜。
3.收集和分離光譜:光學係統收集並分離這些特征光譜。
4.轉換和處理:探測器將光譜轉換為電信號,數據處理單元對這些信號進行處理和分析。
5.顯示結果:分析結果顯示在液晶屏幕上,顯示元素的種類和含量。
手持式光譜儀的應用領域:
1.材料鑒定:在金屬回收、貴金屬檢測等領域,快速鑒定材料的種類和純度。
2.質量控製:在製造業中,對產品中的元素含量進行實時監控,確保產品質量。
3.環境監測:在現場對土壤、水體等環境樣品中的重金屬等汙染物進行快速檢測。
4.考古研究:對古代文物進行非破壞性的成份分析,為考古研究提供科學依據。
5.礦產勘探:在野外對礦石樣品進行快速分析,輔助礦產勘探工作。