[实用新型]一种直读光谱采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光谱采集装置，尤其是一种直读光谱采集装置。 

背景技术

图1所示是常见的直读光谱激发台设计，包括激发台1、电极装配结构2、电极3、样品4、采光透镜5、采光单元6等组成。高压电信号经过电极3向样品金属4放电，击穿两者之间的空间氛围(空气或者惰性保护气体)产生电弧/火花光源，产生的光源信号经过采光透镜5被采集到采光单元6上进入到后续分析单元进行光谱分析。 

由于电弧/火花光源的特性，直读光谱的炬焰针对不同元素具有不同的蒸发效果，导致在整个炬焰区域形成了不同的温度梯度，可将样品和电极之间形成的光源分为三个区域：在靠近电极表面和样品表面的区域为背景区7，光源的中心部位为光谱区8。 

在背景区，区域温度较低，蒸发效果显著，基体样品大量存在，因此有大量的背景干扰光谱；而在光谱区，温度较高，离子密度会较电极和样品表面低，样品基体的影响大为降低，因此光谱的背景干扰将会大大降低，比较适合分析光谱。 

而不同元素所需的激发能量也不同，因此不同元素的最佳激发区域也会不同，比如紫外光谱(如P、S、C等光谱)的激发所需能量较高，因此它们的最佳激发区域在光谱的中心部位，而样品表面会有大量的背景干扰，不利于分析紫外光谱；而对于普通的长波光谱，整个炬焰区域都有较好的激发。 

但是在使用时由于光源区域非常小，背景区和光谱区的光谱均会被采光透镜采集到光谱区，导致光谱干扰不可避免的存在，尤其是在分析紫外光谱时，背景干扰对于分析谱线的影响尤为明显。 

元素谱线中，适合在深紫外区域探测的元素谱线有： 

P：153.592nm，177.495nm，178.284nm，178.766nm，185.891nm； 

S：180.731nm； 

N：174.272nm，174.525nm，149.263nm； 

As：180.615nm，189.042nm； 

A1：167.079nm； 

C：193.091nm。 

Fe的光谱非常丰富，而在直读光谱仪中，Fe在基体中的含量往往是50％以上，而待分析元素含量往往是ppm级别，两者相差数万至数十万倍，因此Fe等元素的基体干扰将会影响到待分析元素的检测，如Fe的193.451nm会影响C193光谱，Fe188.870会影响As光谱189光谱。 

因此，在分析紫外光谱时，需要借助专门的结构来消除光谱干扰。 

在目前的直读光谱仪产品中有两种做法： 

其一：请参阅图2，对于有光谱干扰区域的光谱不采集，只采集中心最佳激发区域的光谱，这样就消除了紫外光谱干扰，但是缺点是大量的有用光谱被屏蔽，无法采集，降低了光谱利用率。 

其二：请参阅图3，在采光通道位置设置一个可以运动的挡光机构9，当需要分析紫外光谱时就将该挡光机构9挡在光路中，这样可以有效的挡掉一部分样品表面的背景光，而只将有效的中间激发区域产生的紫外光谱采集到分光系统中，此时会牺牲一部分的光强，同时也会影响到长波的稳定性，不利于长波分析；当分析长波光谱时，则将该挡光机构9移出光路结构，采集全谱的光谱；所以整个分析系统是一个分时分析。同时由于随着电极和样品的不同，电极向样品放电后产生的光源的光谱位置会经常变动，采用该挡光机构设计的结构需要精密调节位置，否则在分析时会导致干扰消除不彻底或者挡掉了过多有用光谱。 

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种在全部采集可见光谱的同时实现紫外光谱干扰消除的直读光谱采集装置。 

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 

一种直读光谱采集装置，包括激发电极、样品、采光模块，所述激发电极对样品放电形成光源，所述光源包括位于上下两侧的背景区及处于中心位置的光谱区，所述采光模块和所述光源之间是采光通道，其特点是： 

所述采光模块包括固定在所述采光通道内的光阑，所述光阑阻挡所述背景区的紫外光谱。 

进一步，所述光阑为短波截止波片或滤波片。 

作为优选，所述光阑设置在所述采光通道的上部，且未阻挡所述光谱区的光谱。 

作为优选，所述光阑设置在所述采光通道内，所述光阑中心短波通过。 

作为优选，所述光阑中心中空或中心不镀膜。 

进一步，采光模块包括采光透镜，所述光阑为在所述采光透镜的边缘部分镀膜形成。