ARTUS8直读光谱仪

  一、技术要点  

样品固定到激发台上，激发系统用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，进入到分光系统，每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量，用光栅分光后，成为按波长排列的光谱，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，进入检测系统通过CCD探测器将光信号变成电信号，再将电信号积分并进行模数转换，然后由分析软件系统处理，并打印出各元素的百分含量。

1.激发系统

1）数字可编程脉冲光源

a）不同合金材料中的不同元素，对于放电的响应是不同的。有些元素在很弱的能量下就会被蒸发出来，很低的电位就会被激发，而有一些元素则需要很强的蒸发能量，很高的激发电位。所以根据不同元素的蒸发特性，需要用不同的放电波形来进行分析。

b）ARTUS 8 的数字脉冲光源，可产生300种以上的光源放电波形，用于十余种不同材料中40多种不同元素的分析。每个电源的输出脉冲可以单独控制，可针对不同基体、元素匹配最佳激发参数，进而更好的得到每个元素的真实分析结果。

2）激发台

a）表面高防腐设计，高效率导电与散热，可24小时不间断进行稳定地样品分析；

b）多路保护气体，快速净化激发台内氩气纯度；

c）电极正下方托举氩气设计，有效稳定等离子体火焰；

d）开放式设计，可直接检测大型样品；

e）高强度结构设计，可直接检测60kg试样，配辅助设备可检测200kg以上试样。

f）透镜维护，装卸无螺钉设计，实现手动拉出、抬起，维护易操作

3）异常火花信号剥离技术

a）ASR （Aberrant  Spark  Removed ） 技术，剥离异常火花，提升分析精度；

b）严苛的异常样品测试要求，从容应对制样缺陷（气孔，沙眼），减少操作者的误操作概率；

4）激发台气路流体设计

阿朗与英国牛津大学工程流体力学专家合作开发激发台内部结构，设计优势：

a）氩气最短时间内均匀的充满激发台；

b）缩短样品激发时间，提升检测效率，节省氩气；

c）腔体自清理功能，减少激发台维护次数；

5）丰富的异型样品解决方案

a）线材样品夹具，可检测直径1mm以上的线材

b）棒材夹具，可检测直径6mm以上的棒材

c）管材夹具，可检测直径8mm以上的管材

d）异形夹具，可检测螺母等不规则形状样品

e）法兰形夹具，可检测螺丝钉等粗细不均形状的样品

f）薄板/细丝专用程序，可分析0.09mm厚度的薄板

g）具备0.1mm丝材等特殊异性材料的解决方案

h）可为客户定制特殊材料的分析解决方案

2.分光系统

1）双光学系统设计

a）直读光谱仪通常分析元素要多于40个，其中N/C/P/S等紫外波段元素，需要在真空或者氩气环境下进行分析

b）ARTUS 8 直读光谱仪根据元素特性的差异，分别采用两套光学系统对元素进行分析，有利于紫外波段元素的分析性能的提升

c）ARTUS 8 不计成本的采用单独一个光学系统检测N、C、P、S等难测的短波元素，保证极高的短波元素的检测精度及检测下限

d）冲氩光室可以保证光室内外气压保持最少的压力差，避免抽真空造成光室形变

e）可以持久保证紫外光高通透和高检测灵敏度

f）没有噪音，保持实验室安静的环境，有益操作者的工作健康

g)省去真空泵维护，换油，故障等麻烦(传统光谱仪采用真空光室系统，存在油蒸汽污染严重、噪声大等环境问题。同时，功耗高、真空稳定速度慢，仪器需长期开机，浪费严重)

2）长焦距帕型-龙格结构光学系统

a）ARTUS8 直读光谱仪设计理念是追求高品质，高分辨光学系统，选择400mm长焦距帕型-龙格结构光学系统，大的圆周可排布12~15片的科研级CCD传感器。虽成本大幅提高，但获取的有效谱线数量更多，获得的光谱分辨率更佳，给使用者带来更优的分析精度及检出限；

b）ARTUS8 不采用短焦距光学系统。如果采用小焦距光学系统，可降低生产及研发成本，但短光程不足以将光分开。小的罗兰圆排布传感器少， 难以获得高分辨率。

3）恒温光学系统

a）精密光学系统，对热胀冷缩带来的微小形变非常敏感。所以几十年来直读光谱仪，或者其他高端光谱仪器，均采用恒温控制系统，以保证光学系统不会产生短期漂移。

b）选用国际最优的加热元器件

c）优化的热设计，智能温度补偿算法

d）每个光室都经过热稳定测试（如右图）

e）保证单点热漂移小于0.1度

f）优势：高热稳定性保证了光学系统稳定、设备数据的稳定性

g）稳定性是评价仪器的重要指标，在不做特殊修正的情况下，保持30天甚至更长时间的数据稳定，才可以称作一个高品质的直读光谱仪。

3.检测系统

采用行业最高的12-15块高分辨率CCD检测器，具有以下特点：

分析谱线多

全谱检测，能够获得紫外至可见的所有谱线，可根据需求来选择分析谱线，易于实现多基体的分析；

分析更准确

能根据元素的含量范围和基体种类选择最优的分析谱线，实现更准确的测量；

扩展灵活

易于扩展升级，用户若需增加新基体或新元素的分析，只需添加相应分析程序，无需改变仪器硬件；

谱线信息丰富

谱线信息丰富，结合扣背景、谱线分离等先进的算法，可以准确扣除各种光谱干扰；

校正方便快捷

仪器校准方便快捷，只需通过智能校准算法，即可实现光谱校正，无任何运劢部件；

4.分析软件

1)适用于Windows 7/8/10操作系统

2)标准工厂校准程序

3)自动校正元素谱线间的干扰

4)可显示单次或多次分析结果

5)分析结果同时显示平均含量、标准偏差和相对标准偏差值

6)具有牌号鉴别功能

7)用户可用随机标样进行系统标准化

8)可图表显示材料组分

9)系统自动存储分析结果并可检索数据

10)具有远程网络服务功能

5.操作系统

1）功能模块图形化设计

a）软件操作简单易用、一目了然，提升效率

b）滚动选择控样，即可实现跨模型的控样切换。

c）避免多级目录操作，降低误操作率，提升检测效率

d）日常操作、校正功能全部在软件主界面一级菜单，并且全部图形化显示，2小时即可熟练操作软件

e）自动判定分析结果是否合格，自动判定任意未知样品所属牌号（iAPS系统），传统光谱仪需要先判定材料大类才能再判定牌号。

f）操作人员素质要求降到最低，老化验员离职后新化验员可以迅速上手，极大程度降低人工成本和离职风险。

  二、技术参数  

1.规格和技术参数

2.光学系统

1)Paschen-Runge结构的全谱光学系统

2)最大波长范围（130～700）nm

3)精密恒温控制，控制精度±0.1℃

4)氩气净化光室设计，具有断电断气自动密闭功能，无真空泵带来的噪音和油污风险

5)多片高灵敏度CCD检测器

3.样品激发台

1)激发室的特殊设计，使样品室/激发室的清理工作更加便利

2)开放式激发台，操作方便

3)具有样品放置检测功能，操作更安全

4)氩气消耗低，分析时3.0L/min

5)维护简单，所有维护均无需拆卸外壳

6)全铜火花台设计，满足高强度连续分析散热要求

7)13 mm的激发孔径更利于样品分析

4.光源

1)数字化4相PWM激发源，无辅助电极，免维护

2)高能预然技术（HEPS）

3)300多种放电参数，适应不同的分析元素

4)频率：0~1000Hz