直讀光譜儀就是我們平常說的光電直讀光譜儀,稱爲直讀的原因是相對(duì)于攝譜儀和(hé)早期的發射光譜儀而言,是由光電檢測器(如光電倍增管、CCD、CMOS)代替了(le)眼睛和(hé)感光闆。
在20世紀70年代以前計(jì)算(suàn)機技術還沒有得到(dào)應用(yòng),當時(shí)所有的光電轉換出來(lái)的電信号都用(yòng)數碼管讀數,然後在對(duì)數轉換紙(zhǐ)上(shàng)繪出曲線并求出含量值。當計(jì)算(suàn)機技術應用(yòng)于光譜儀後,數據的處理(lǐ)就由計(jì)算(suàn)機完成,可以直接計(jì)算(suàn)出含量,所以比較形象地稱之爲“直接可以讀出結果”,簡稱爲直讀光潛儀,随後這(zhè)個名稱一直沿用(yòng)至今。
有句話(huà)叫,戰争永遠是科技發展的搖籃。最早的直讀光譜儀在第二次世界大(dà)戰末期産生,戰争中建造了(le)大(dà)量的飛(fēi)機,而飛(fēi)機用(yòng)特殊鋼、鋁鎂合金(jīn)等金(jīn)屬材料的濕法檢測工(gōng)作(zuò)的繁瑣分析,迫使一些(xiē)人着手于研究多條光譜線同時(shí)測定的光譜儀,并于1944年美(měi)國應用(yòng)實驗室(ARL)研制成第一台光電直讀光譜儀的樣機,1956年該公司直讀光譜儀中使用(yòng)真空(kōng)技術,可同時(shí)測定金(jīn)屬元素和(hé)C、P、S等非金(jīn)屬元素。
二戰後期美(měi)軍飛(fēi)機工(gōng)廠(chǎng)
随着計(jì)算(suàn)機、電子技術的發展,到(dào)20世紀70年代直讀光譜儀幾乎100%采用(yòng)計(jì)算(suàn)機控制,這(zhè)不僅提高(gāo)了(le)分析精度和(hé)速度,而且對(duì)分析結果的數據處理(lǐ)和(hé)分析過程控制實現(xiàn)了(le)自(zì)動化。80年代後期,以美(měi)國BAIRD公司爲代表的國外(wài)多個公司的光電直讀光譜儀相繼進入我國的分析儀器市場。
20世紀90年代初,冶金(jīn)系統已成功用(yòng)上(shàng)全自(zì)動直讀光譜儀。所謂全自(zì)動,是将光譜儀及其附屬設備,如切樣機、磨樣機、機械手等安裝在同一個大(dà)箱子内,組成一個移動式光譜實驗室。此種全自(zì)動光譜儀多放(fàng)置在煉鋼爐旁。工(gōng)作(zuò)時(shí),隻需人工(gōng)将樣品置于一個專用(yòng)窗口的抽屜内。以後的全部分析過程無需人工(gōng)幹預,全由計(jì)算(suàn)機的預定程序自(zì)動完成。
目前商品化的儀器主要是固定多道(dào)式光電直讀光譜儀,一般采用(yòng)高(gāo)刻線的光栅或中階梯光栅與棱鏡交叉色散兩種方法來(lái)提高(gāo)儀器的色散率及分辨率。進入21世紀以來(lái)儀器的數字控制技術已取代模拟控制技術,固體檢測器(如CCD、CMOS)有取代PMT的趨勢也(yě)越來(lái)越明(míng)顯,使儀器向小(xiǎo)型化、精密化發展。