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直讀光譜儀為什么需要氬氣

發表時間:2022-04-06 16:39

直讀光譜儀為什么需要氬氣

火花光電直讀光譜儀它是利用電極產生火花放電,以高能量將金屬原子的外層電子,躍遷到下一能階。當電子返回原能階時,釋放出電磁輻射,便能量測其光譜。由于每個元素在光譜中的某些波長具有特征峰,因此可以分析合金中元素的組成及其百分比。通過檢測元素的百分比,定義合金的等級。由于樣品中僅燃燒了幾微克的金屬,直讀光譜儀測試技術是一種非破壞性的分析方法,廣泛應用于鐵系金屬合金與非鐵金屬合金檢測。


直讀光譜儀使用氬氣的理由?

在火花放電的過程中,一般會使用氬氣做為保護氣體,來噴刷包圍火花所及范圍的金屬表面,這樣才能讓光譜儀讀到各個元素正確的成分與比例。使用氬氣主要的原因是其惰性氣體的特性。在高能量火花激發金屬表面產生等離子的過程中,惰性氣體本身不會與電漿中的元素反應,并同時隔離周遭的空氣中的元素,這樣才得以精準偵測那些特征峰值在波長200nm 以下的元素,如,碳、氮、硫、磷。


以下是直讀光譜儀需采用高純度氬氣做為保護氣體的主要理由:

1.氬氣屬于惰性氣體,在直讀光譜儀放電過程中,不會與合金成分產生反應

2.在火花放電過程,噴刷金屬表面以隔離周遭空氣,避免偵測到空氣中的元素

3.讓光譜儀能夠正確分析特征峰值在波長200nm 以下的元素,如,碳、磷、硫、氮

4.金屬合金元素成分中,不需要知道氬元素

5.氬氣的價格相對便宜,基本上,氬氣<氦氣<氖氣<氙氣


三種惰性氣體常見用途?

氦氣:超低溫冷卻、氣相沉積、氣球、潛水服填充。

氖氣:霓虹燈或水銀燈填充、激光(氦氖激光)、電漿研究。

氬氣:金屬焊接、合金分析儀。


直讀光譜儀為什么不使用便宜的氮氣來噴刷金屬表面?

部分合金中有氮成分,且需要被分析(如,釩氮合金),因此不能使用氮氣。而且氮氣在高溫下會與金屬反應(如,氮化鎂),造成殘留。


直讀光譜儀使用氬氣的原因,是不是跟氬焊的原理一樣?

不太相同。氬焊一樣采用氬氣做為焊接時的保護氣體,但氬焊采用氬氣的原因,主要是避免避免焊接部位,接觸空氣產生氧化作用。而直讀光譜儀則是要隔離空氣中的其他元素成分(如,碳元素、硫元素、氮元素)


為什么有些直讀光譜儀的氬氣消耗量相對較大?

氬氣在火花放電過程中,做為保護氣體。因此有些直讀光譜儀,會將光學室(光譜儀內部光線處理的部份)同樣以氬氣填充,同樣會消耗氬氣。但日立的直讀光譜儀具備特殊技術的填充設計,能夠大幅降低光學室的氬氣消耗量。


氬氣噴刷金屬表面,是不是越強越好?

不見得。因為太強烈的噴刷,其氣流反而會卷進部分空氣。日立直讀光譜儀中的氬氣噴刷,出廠前已經過精密調校,控制合適壓力來噴刷金屬表面。


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