景天仪器设备 发表于 2025-4-24 13:52:47

金属分析仪原理

金属分析仪基于不同技术原理工作,常见类型及其原理如下:
一、光谱分析类金属分析仪
1.光电直读光谱仪
原理:利用电弧或火花激发金属样品,原子被激发后返回基态时发射特征光谱。通过光栅分光系统将光谱分解为不同波长,探测器捕捉光谱强度,计算机根据标准曲线计算元素含量。
特点:可同时分析多种元素,分析速度快(几秒内出结果),适用于金属冶炼、铸造等行业的炉前快速分析。
2.X射线荧光光谱仪(XRF)
原理:X射线管发射高能X射线照射样品,使样品内层电子电离,外层电子跃迁填补空穴时发射特征X射线荧光。荧光强度与元素含量成正比,通过探测器测量荧光强度实现定量分析。
特点:无损检测,适用于合金、矿石、环境样品等,可分析元素范围广(如Mg至U)。
3.原子吸收光谱仪(AAS)
原理:光源发射特定波长的光,通过原子化器将样品中的元素转化为基态原子蒸气。基态原子吸收特定波长的光,吸收强度与元素浓度成正比,通过测量吸收强度实现定量分析。
特点:灵敏度高,适用于痕量元素分析,但一次只能分析一种元素。
二、质谱分析类金属分析仪
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)
原理:样品通过雾化器进入等离子体炬,被电离成离子。离子经质量分析器分离后,检测器测量离子流强度。通过与标准物质比对,实现元素的定性和定量分析。
特点:灵敏度极高(可检测ppt级元素),可同时分析多种元素,适用于半导体、环境科学等领域的超痕量分析。
三、其他类型金属分析仪
1.火花直读光谱仪
原理:通过高压电火花激发样品表面,原子被激发后发射特征光谱。光谱经光栅分光后,探测器测量各波长光强,计算机根据标样数据计算元素含量。
特点:适用于黑色金属和有色金属的快速分析,分析速度快,操作简便。
2.碳硫分析仪
原理:样品在高频感应炉中燃烧,碳、硫元素转化为CO₂和SO₂气体。气体通过红外检测池或热导检测器测量浓度,实现碳、硫元素的定量分析。
特点:专用于碳、硫元素分析,广泛应用于钢铁、有色金属等行业。
3.氧氮氢分析仪
原理:样品在惰性气氛下加热,氧、氮、氢元素以气体形式释放。通过红外检测池或热导检测器测量气体浓度,实现元素的定量分析。
特点:适用于金属材料中氧、氮、氢元素的测定,对材料性能研究有重要意义。

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