电弧光谱仪原理

热烈祝贺利曼中国国内第一台直流电弧光谱仪（DC-ARC）在湖南株洲硬质合金集团分析测试中心顺利安装调试。Teledyne Leeman Labs公司新近推出的Prodigy直流电弧光谱仪继承了在光谱仪领域数十年的经验沉淀和技术积累，将直流电弧这项古老而又成熟的分析技术带入了全新的应用领域。 直流电弧光谱仪可直接对粉末状、线状和屑状样品进行分析，无须化学消解及稀释过程，克服了ICP、AAS样品消解的麻烦和缺点，尤其对于一些难熔物质更是具有独到的优势。特别适合氧化钨，碳化硅，陶瓷等复杂样品的分析。另外直流电弧光谱仪具备更高灵敏度，实现高纯金属分析，由于无须消解和稀释过程，因此可以实现很高的灵敏度，通常对于固体材料的检出限小于1个ppm。直流电弧光谱仪的推出无疑为某些固体材料和高纯金属分析提供了最佳解决方案，是ICP和AAS等传统方法的很好补充。为一些复杂样品的分析提供了一个快捷方便的解决途径。株洲硬质合金集团有限公司是国家&ldquo 一五&rdquo 期间建设的156项重点工程之一。主要生产金属切削工具、矿山及油田钻探采掘工具、硬质材料、钨钼制品、钽铌制品、稀有金属粉末制品等六大系列产品。是目前国内最大最早的硬质材料和钨钼材料生产龙头企业。其分析测试中心为国家重点实验室，实力雄厚，技术一流，敢为天下先，引进先进技术。得知利曼公司推出新一代直流电弧，在双方公司领导关照下，技术人员的努力下。利曼中国国内第一台直流电弧光谱仪（DC-ARC）顺利安装调试成功。仪器表现优异，分析结果用户非常满意，尤其对三氧化钨分析，结果达到很高的水平，是ICP-MS,ICP，AAS无法能做到的。

2011年1月10日，13日，利曼中国分别在北京、西安两地举行了直流电弧光谱仪的技术交流会。本次会议邀请了包括中国计量研究院、北京有色研究总院地矿、北京矿冶研究总院、中国农科院土壤所、核工业地质研究院、河北地矿中心在内的60多家地矿、有色行业重点单位参加。该次技术交流会由来自美国利曼总部的Rury博士和Dalager博士主讲，北京总部应用工程师陈应华、王飞主持了此次会议。会上主要介绍了Prodigy直流电弧光谱仪的主要技术特点以及在一些典型样品上的应用。 Prodigy直流电弧发射光谱仪由于采用了长焦距中阶梯光栅光学系统和大面积程序化CID检测器阵列，相比于传统的基于照相版技术的直流电弧光谱仪，在仪器性能和分析速度上均有一个质的飞跃。仪器的技术特点主要体现在以下方面：分析速度快 固态检测器和计算机的使用，使得仪器分析速度有了极大的提升，所有元素一次激发60秒内即可获取结果。大范围波长覆盖，无谱级重叠 由于采用了独有的激发台和光室设计，波长覆盖范围可达175-900nm，除了分析常规元素外，还可分析位于紫外区的P等元素。分辨率高，谱图干扰小 源自于ICP-OES的中阶梯光栅光学系统和大面积固态检测器使得仪器具有出色的分辨能力，可以有效消除谱图间的干扰。真正实现全谱直读功能 由于CID固态检测器的非破坏性，随机读取能力，prodigy可以实现以下诸多高级功能： 同步背景校正 出色的内标校正能力 时序分析功能可以获取每个元素的精确蒸发曲线 对每条谱线可以单独设定曝光时间 强弱谱线同步测量 对于Prodigy的应用，利曼公司在针对一些典型样品做了应用研究，这些样品包括： 金属氧化物、碳化物、硼化物以及氮化物 难溶粉末如SiC 贵金属及其它高纯金属 地质样品 核原料-氧化铀、氧化钚 土壤、淤泥、煤灰等 从应用过程和结果来看，相比于其它方法或传统的直流电弧光谱仪，Prodigy展现出了许多独有的优势：去除样品消解过程 Prodigy直流电弧光谱仪可直接对粉末状、线状和屑状样品进行分析，无须化学消解及稀释过程，所以非常适合一些难溶样品或高纯样品的分析。具备更高灵敏度，实现高纯金属分析 Prodigy可以实现很高的灵敏度，通常对于固体材料的检出限为亚ppm级，非常适合高纯铜，镍以及贵金属等的研究。快速的定量及半定量分析能力 Prodigy具有极快的样品分析速度（每个样品少于一分钟）及极高的分析精度。从已有的应用来看，对于大部分ppm级别的样品分析精度，相对标准偏差可以控制在10%以内。运行成本低廉，为您节省日常开支 和其它一些分析技术相比，Prodigy直流电弧具有极低的运行成本，无需化学前处理试剂，无特殊需要更换的备品备件，没有昂贵的需要维护的真空系统等。 Prodigy的技术特点和应用潜力，引发了在座嘉宾的浓厚兴趣，多位嘉宾与主持人进行了热烈的讨论，并对Prodigy直流电弧光谱仪表现出的性能做出了很高的评价，会上多家权威单位已经提出和利曼公司展开技术合作，希望进一步拓展prodigy的应用深度和广度。利曼中国也希望以此为契机更好地为国内用户提供优质的服务及实验室解决方案！

利曼中国LEEMANCHINA国内第一台直流电弧光谱仪在湖南株洲硬质合金集团分析测试中心顺利安装调试成功后，在高纯金属及疑难样品分析领域引起了巨大震撼！解决了长期以来对于一些难熔物质特别是氧化钨，碳化硅，陶瓷等复杂样品的分析，无须消解和稀释，可直接对粉末状、线状和屑状样品进行分析。完美解决了ICP、AAS样品消解的麻烦和缺点。利曼中国LEEMANCHINA推出的Prodigy直流电弧光谱仪继承了光谱领域数十年的经验沉淀和技术积累，沿用了Prodigy高端ICP光谱仪最新科技成果，将直流电弧这项古老而又经典的分析技术带入了全新的应用领域额。一经推出，即广受好评，向广大用户展示了最新仪器理念、尖端分析测试技术，提供了尖端的实验室疑难技术解决方案。直流电弧光谱仪测定高纯镍、高纯钨、高纯钼以及高纯石墨中的痕量元素高纯镍主要用于制造合金，也用于制造国内和世界范围内的消费产品如充电电池、磁铁、催化剂及硬币（5美分）等。粉末状的镍可以与铁粉、铜粉等金属混合，用于增强汽车零件的密度，如离合器、转子和齿轮等。 钼是银灰色金属，熔点为2623 º C，是元素周期表中的第六高熔点。钼很容易形成结实稳定的碳化物，当其在空气中加热到600 º C时便形成了挥发性氧化物。无论是纯钼还是钼合金，当温度达到1900º C时，其强度和机械稳定性使其有着广泛的应用。钼以纯金属存在时，常被用于制作灯丝、高温炉部件以及耐磨性反射镜和光学元件。钼的合金态最基本的应用就是出现在不锈钢和合金钢中。这些材料通常应用于制造低摩擦耐磨的汽车部件、天然气输送管、铸铁、工业催化剂、阻燃剂以及汽轮机部件等。 钨是一种脆性、高密度、灰白色金属，具有良好的导电性，其熔点比其它所有纯金属都要高。除了碳以外，钨的熔点是元素周期表中所有元素中最高的。无论是在纯金属还是在合金中，钨的良好的导电性及热性能使得其在很多领域中得到应用。在非合金形式应用中，钨常用于制作弧焊电极、灯丝和高性能汽车配件。另外，在电气、航天器和高温应用领域都有比较广泛的应用。在合金应用领域，钨增强了材料的硬度和拉伸强度，可以应用于制作耐磨工具、x射线管、高温合金和工业催化剂等。 石墨是现存最软的矿物质之一，而且是电的良导体。除此之外，石墨具有不可思议的热稳定性（熔点3650 º C）并且是极好的热导体。大部分天然石墨被加工成粉末用于制造如钢、润滑油、工业涂料、橡胶和塑料助剂、制动器衬片、电池、电极以及气冷核反应堆等材料。 以上材料中的痕量元素常规分析方法如ICP光谱、ICP质谱等分析手段需要克服分析前样品的消解处理难题，消解过程通常复杂且费时，而且增加了样品制备过程中的污染的风险，严重的干扰以及缺少对应的标样，往往严重影响分析数据的正确度及分析进度，是目前分析领域的难题，利曼Prodigy直流电弧技术的推出，很好地解决了此困境，为分析手段增添了新的手段与方法。 直流电弧光谱仪允许固态形式的以上样本进行直接分析，不需要溶样，大大地加快了样品的准备和分析速度。直接分析不需要进行样品稀释，获得了比其它分析手段更好的检测限。以下为相关检出限数据：高纯钨的检测限： 检测限的计算方法是7次校正空白测量值的标准差的3倍。 元素波长(nm)最低检测限(ppm)Ag328.0680.025Al309.2710.40As234.9841.2B249.7730.11Be313.0420.012Bi306.7721.2Ca396.8470.34Cd214.4380.30Co345.3510.54Cr284.9840.25Cu324.7540.063Fe259.9400.95Ga294.3641.0Ge303.9060.14K766.4910.42Li670.7840.34Mg279.5530.083Mn257.6100.045Mo313.2596.4Na589.5924.3Ni310.1550.096Pb261.4180.51Sb217.5890.47Si252.4120.25Sn317.5020.68Sr407.7712.8Ti308.8030.086V318.5401.0Zn213.8560.37 高纯钼中元素的检测限：元素波长(nm)最低检测限(ppm)Ag328.0680.14As193.7592.9B249.6780.54Ba455.4042.8Be234.8610.11Ca396.8471.0Cd226.5020.33Co352.9814.3Cr427.4803.0Cu327.3960.37Fe259.9401.4Ga294.3641.3Ge270.9634.6Mg285.2130.11Mn257.6100.83Na588.9950.09Ni305.0823.1P253.56520Pb283.30714Sb217.5891.1Se203.9854.2Si251.61212Sn283.9993.4Te214.2752.5Ti334.9411.3Tl535.0463.5V437.92426Zn206.1910.02Zr349.6214.3 高纯镍中痕量元素的检测限：元素波长(nm)检测限(ppm)元素波长(nm)检测限(ppm)Ag328.0680.12Li670.7840.50Al309.2710.48Mg279.5530.37As193.7593.2Mn257.6100.095B249.6780.49Mo317.0350.56Ba493.4090.45Na588.9950.97Be234.8610.18P253.5651.1Bi306.7720.28Pb283.3070.31Ca393.3660.55Sb217.5891.7Cd214.4380.32Se203.9854.6Co238.8922.6Si251.6120.78Cr283.5630.58Sn283.9990.24Cu327.3960.055Sr407.7713.5Fe259.9400.44Te214.2751.0Ga287.4240.21Ti334.9410.49Ge270.9630.59V318.5400.44In325.6091.7Zn334.5021.6K766.4912.4Zr339.1983.8石墨中痕量元素的检测限：元素波长(nm)检测限(ppm)元素波长(nm)检测限(ppm)Al308.2160.13Mn259.3730.008As193.7590.32Na589.5920.73B249.7730.027Ni341.4770.005Ca396.8470.32P253.5650.055Cd226.5020.021Pb283.3070.026Cr283.5630.010Sb231.1470.034Cu327.3960.043Si252.4120.22Fe259.9400.021Sn283.9990.006Ga294.3640.014Ti337.2800.027K766.4910.61V309.3110.008Li670.7840.020Zn213.8560.009Mg285.2130.058 Trace elements analysis in high purity Tungsten, molybdenum, Nickle and granite by Prodigy DC- Arc .