直读光谱仪入射光路结构
由图可知,入射光路除入射狭缝(25um宽)之外还有球面反射镜。它的作用是将两个样品台上激发的光谱亮度全部反射到入射狭缝。为了提高紫外光200nm以下元素的反射能力,凹面反射镜表面需涂氟化镁,人射狭缝和球面反射镜装在真空室内。在图中,光路中具有两个反射镜,其中之一是在右样品台激发样品时,使反射镜进入光路,汞灯反射镜退出光路,将激发光亮射到球面放射镜上。然后进入入射狭缝到达凹面光栅分光Hg反射镜是供狭缝扫描时用的,当左样品架激发样品时,进入曝光阶段,Hg反射镜将退出光路,使左样品架激发光引入球面反射镜,进入人射狭缝到达凹面光栅进行分光。
光路中两个反射镜区域处于非真空状态。对于短紫外线的元素(C、P、S、As、B、Sn等等)这是一个致命的问题。这个区域中存在氧气、空气、水汽将200nm以下波段的辐射吸收掉。光电直读光谱仪无法分析这些元素的含量。氧的吸收曲线195nm的辐射都有吸收,而在140nm附近吸收最激烈。
在两个反射镜的区域内,密封相当重要。Hg灯亮光通过石英窗玻璃进入反射镜,两个样品台通过滑板上装的石英玻璃进行密封,平时这个区域总有静态氩存在,即使不分析样品期间,所有的样品激发的亮度和Hg灯亮度通过大石英窗进人光学室。由于贝尔德采用这种人射光路的结构,存在的最大问题是氩气消耗量大。目前,国内光电直读光谱仪生产厂家大部分采用所示的分光系统。
在人射光路部分通过聚焦镜和样品台隔离。分光系统全部在真空室内。样品台到聚焦镜这段距离可以做得很密封。氩气冲洗从这里进入,然后到达电极架的燃烧腔。由于样品台燃烧腔内存在一个反向氩气压力,静态氩的消耗相当小。这种结构的分光系统采用基体元素例如Fe*R等进行狭缝扫描(光谱仪使用前的光学系统校准)。没有Hg灯进行狭缝扫描。斯派克光电直读光谱仪采用手动的方法微微改变人射狭缝的位置到达出射狭缝上谱线极大位置。德国斯派克光电直读光谱仪采用直线电机控制入射狭缝系统,软件自动扫描,这样可以克服手动和机械结构带来的调整误差。
德国斯派克(SPECTRO)2017年推出最新便携式直读光谱仪:www.hpge.com.cn/products_view-1283.html