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第6楼2017/10/16
不同公司生产的光谱表现出来的现象不尽相同;
集中在几个方面,以NCS的机器为例
直读光谱的组成大概分为光源系统,色散系统,检测系统,数据处理系统;样品经过光源系统激发后发射产生了各种元素的复合发射光谱,再经过色散系统将各个元素的特征谱线分开,打到各个元素的检测器上(PMT or CCD)通过光电转换输出,数据处理系统分析最后输出各检测元素含量。
一下问题分析非常笼统,硬件故障涉及到许多模块,此处只做单点问题分析
1 光源系统:光源系统是提供样品激发的能量,通过电火花技术,激发温度瞬间能够达到约10000K,如果光源系统问题,则机器不激发,判断排查是光源系统的电路板出现故障。当然其他异常情况也会导致不激发情况。不激发情况还可能有控制系统给不出激发信号,或者光源系统接收不到激发信号等。
2 检测系统:检测部分主要是样品激发后产生发射光谱,通过色散系统分光将光信号打到PMT上,信号检测不到一般怀疑PMT问题或者外部给PMT提供负高压的电子器件故障,在保证描迹正确的前提下;除非真空光室进油,进灰 一般光栅出问题不大,或者可以开光室用塞尺清理一下出射狭缝,需要专业的维修工程师进行。
3 数据处理与分析:该部分出现问题多数客户反馈就是数据不准,不稳,维修过程大部分都是遇到此类问题;此类问题涉及到的东西也最多,包括机器硬件,人员操作,客户环境,样品制备,氩气纯度等,后续就单个问题展开;
3.1 氩气纯度及流量:直读光谱一般要求氩气纯度达到99.999%,氩气不纯在激发过程中表现出来的现象一般是激发白点,激发斑点发白,激发位置没有银色麻点状;氩气流量也有一定要求,要注意检查氩气流量。
3.2 样品制备:普通铸钢样品制备较简单,表面使用刚玉砂纸打磨,纹路清理,表面无气孔,裂纹,夹杂物;铸铁则需要白口化,有色金属最好使用车床制样。激发表面不平,后者裂纹,激发声音会异常,数据有时候会跳动较大。
3.3 光室真空度及温度:一般要求20pa以下,真空度太高会影响短波元素的准确度,如C P S,所以定期保养真空泵非常有必要,及时更换泵油。温度对仪器描迹的影响较大,一般仪器都是在35度左右条件下调试,如果温度波动太大,影响光室,描迹值会跑,对数据影响非常大。
3.4 强度下降问题:这可能是国产PMT光谱的一大通病(自己见识有限,也可能有错误,如有错误请指教);强度下降的原因很多,入射透镜污染,激发次数的增多,入射透镜表面可能会污染,入射到光室内的光强度降低,可以通过清洗透镜来恢复解决问题;操作不当导致光室进灰,可能会污染光栅(硬伤),狭缝堵塞(可以用塞尺清理);PMT老化,特别是短波元素表现的非常明显C P S B等,便捷的解决办法就是增加PMT的负高压,但是这个PMT负高压也是有限度的,一般950以内,其次就是更换新的PMT以及折射镜等。强度下降带来的问题就是高中低含量的元素打出来的强度没有梯度,导致数据会有一定的偏差。当仪器使用几年后,光室内部也较稳定了,可以用相应的套标重新做工作曲线,能够保证数据的准确性。
3.5 其他各种问题:现场环境不好,温湿度达不到要求,震动大,电压不稳,不接地线,电磁干扰,仪器经常开关机,仪器保养不到位,火花台 尾气过滤芯 不清理,不做描迹,不擦透镜,不做全局标准化。
4 关于标样的问题:SUS,Setting Up Samples,主要用来做直读光谱仪的曲线校正用,该类光谱标样不同于有证光谱标样(CRM),允许没有证书仅有个使用说明即可。直读光谱仪一般随机带有4 ~ 7个不同基体的完全标准化标样。光谱仪的操作中,全局标准化建议每天做一次校准,比进口光谱要多很多,例如RN, RH RH RA RC系列等,该类标样不能作为控样使用。标准样品(CRM):为绘制校准曲线用的,其化学性质和物理性质应与分析样品相近似,成分分布均匀,应包括分析元素含量范围,并保持适当的间隔,分析元素的含量系用准确可靠的方法定值,有标准证书。选择合适的标样对分析结果非常重要!
维修 使用光谱仪各种问题当然不止我上述所说,以上纯属个人见解,见识有限,如有错误敬请指正。也欢迎各位同行一起讨论