直读光谱仪采用的是原子发射光谱方法，工作原理是利用光源发生器使样品与电极之间激发发光，电火花的高温在氩气保护气氛中使样品中各元素直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，光谱线的强度与所属元素的含量成正比关系，用光栅分光后，经出射狭缝照在其对应光电倍增管电阴极上，在高压电源作用下，将光信号转换成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分进行模数转化，然后由计算机处理，测量出各个元素的百分含量。
直读光谱仪主要由光源系统、光学系统、检测系统和数据处理系统４部分组成，另外还包括氩气系统、真空系统、恒温系统、电气控制系统４个辅助部分，如图1-2所示。其中，光源系统为样品提供激发时所需的能量；光学系统将激发后产生的不同波长的谱线色散开来；检测系统进行光电转换，并测量谱线的强度；数据处理系统则根据谱线强度与所测元素浓度的关系处理测量数据并控制仪器。光源系统、光学系统、检测系统和数据处理系统这４部分构成了光谱仪的测量分析平台，而氩气系统、真空系统、恒温系统在电气控制系统的协调下构成了光谱仪的测量分析环境，仪器测量的准确性、可靠性和稳定性。
对样品制样的要求
1、分析样品成致密的块状或较厚片状固体，相对均匀，有代表性，不能有裂纹、夹杂、缩孔等物理缺陷。
2、每次检测前都要重新制样，试样表面平整。当试样放在电极激发台上时, 不能有漏气现象。
3、待测样品表面不能沾污。
4、分析样品与控制标样操作一致。磨样纹路粗细应该保持一致,不能有交又纹出现,磨样时用力应该均匀,用力不要过大,用力太大会导致试样磨样过热,直接导致试样表面出现氧化的现象。
5、试样厚度不能太薄。如果试样的厚度比较薄, 其表面不平整, 也很很容易被烧, 并且激发时容易被击穿, 这样也会在一定程度上影响薄样测量结果。
由于光电直读光谱分析是用比较方法测定试样中元素含量的，所以分析结果准确度在很大程度上取决于标准样品的类型和质量的优劣，例如在分析20#钢工件时，采用了16Mn标样，势必造成分析结果的错误。得出在直读光谱仪的定性和定量分析中，只要按照操作规范，全部标准化1~2周做一次，类型标准化8h做一次等，操作正确，就可以做出与真实相近的结果。
直读光谱仪的维护
每日维护
(1) 打开机器前，检查一下机器是否完整。
(2) 打开机器后，需要对氩气的浓度进行检测，这时候要选择的样品要求含金量较高。
(3) 查看是否存在周围黑漆漆的，中间发亮光的激发斑点。看其亮度位置是不是正常。
(4) 进行标准化；也可以使用上个班的数据，前提是激发分析的样本的结果稳定。
(5) 火花台每次实验前后都要进行清理。清洗方法有两种。一种是利用激发的间隙。用钢刷直接清扫，不必拆板盖。如果火花室内壁污染严重，就要进行的清洗，取下电极盖，拔掉钨电极。用酒精、乙醚的混合溶液清洗。洗好后，上好极盖板，装好电极。再空烧激发式样几次，直至激发斑点成凝聚放电为止。
为了使光谱仪在分析中得到准确可靠的结果，应该注意以下几点：
1、要做好标准化工作。为了调节因电子元件、光源、分光系统、实验室环境等因素的变化而引起的工作曲线的漂移，应定期对仪器工作曲线做好标准化。
2、合理使用标样和控样。为了解决标准化样品与本公司生产试样结构状态不同而造成的差异及第三元素的影响，应采用与待测试样成分相近、组分结构相同的标样或控样来对仪器进行校正。
3、分析标样或控样与分析试样时的条件一致，能试样分析分析准确可靠。这些条件包括：分析参数、试样分析面的平整度、光洁度，氩气的流量和纯度，仪器室温度湿度等。平时工作时要留心观察注意仪器运转情况，当听到声音不正常或在分析中看到不正常现象或闻到不正常的气味时，应停止分析，及时检查、判断、处理，待仪器正常后方可进行分析工作，切不可让仪器带病工作。
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