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光谱分析仪|x光光谱分析仪|嘉仪技术精湛

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东莞市嘉仪自动化设备科技有限公司
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    光谱分析仪|x光光谱分析仪|嘉仪技术精湛 :
    SMT零件计数器,极片密度测量,极片在线测厚仪

     

    光纤光谱仪虽然本身测量准确度很高,但测定试样中元素含量时,所得结果与真实含量通常不一致,存在一定误差,并且受诸多因素的影响,有的材料本身含量就很低。下面就误差的种类、来源及如何避免误差进行分析。

    根据误差的性质及产生原因, 误差可分为下面几种:

     1、系统误差的来源

     (1)标样和试样中的含量和化学组成不完全相同时,可能引起基体线和分析线的强度改变,从而引入误差。

     (2)标样和试样的物理性能不完全相同时,激发的特征谱线会有差别从而产生系统误差。

     (3)浇注状态的钢样与经过退火、淬火、回火、热轧、锻压状态的钢样金属组织结构不相同时,测出的数据会有所差别。

     (4)未知元素谱线的重叠干扰。如熔炼过程中加入脱氧剂、除硫磷剂时,混入未知合金元素而引入系统误差。

     (5)要消除系统误差,必须严格按照标准样品制备规定要求。为了检查系统误差,就需要采用化学分析方法分析多次校对结果。

     2、偶然误差的来源

     与样品成分不均匀有关的误差。因为光电光谱分析所消耗的样品很少,样品中元素分布的不均匀性、组织结构的不均匀性,导致不同部位的分析结果不同而产生偶然误差。主要原因如下:

     (1)熔炼过程中带入夹杂物,产生的偏析等造成样品元素分布不均。

     (2)试样的缺陷、气孔、裂纹、砂眼等。

     (3)磨样纹路交叉、试样研磨过热、试样磨面放置时间太长和压上指纹等因素。

     (4)要减少偶然误差,就要精心取样,消除试样的不均匀性及试样的铸造缺陷,也可以重复多次分析来降低分析误差。

     如何避免误差:

     (1)试样表面要平整,当试样放在电极架上时,不能有漏气现象。如有漏气,激发时声音不正常。

     (2)样品与控制标样的磨纹粗细要一致,不能有交叉纹,磨样用力不要过大,而且用力要均匀,用力过大,容易造成试样表面氧化。

     (3)对高镍铬钢磨样时,要使用新砂轮片磨样,磨纹操作要求更严格。

     (4)试样不能有偏析、裂纹、气孔等缺陷,试样要有一定的代表性。

     (5)电极的顶部应具有一定角度,使光轴不偏离中心,放电间隙应保持不变,否则聚焦在分光仪的谱线强度会改变。多次重复放电以后,电极会长尖,改变了放电间隙。激发产生的金属蒸气也会污染电极。所以必须激发一次后就用刷子清理电极。

     (6)透镜内表面常常受到来自真空泵油蒸气的污染,外表面受到分析时产生金属蒸气的附着,使透过率明显降低,对波长小于200nm的碳、硫、磷谱线的透过率影响更显著,所以聚光镜要进行定期清理。

     (7)真空度不够高会降低分析灵敏度, 特别是波长小于200nm的元素更明显, 为此要求真空度达0.05mmHg。

     (8)出射狭缝的位置变化受温度的影响比较大,因此保持分光室内恒温30℃很重要,还要求室内温度保持一致,使出射狭缝不偏离正常。


    无人机搭载光谱分析仪 实现农作物巡视监测       近日,由江苏省农科院与南京理工大学合作开发的微型无人机进行试飞并获得成功,该试飞的无人机搭载特殊的光谱分析仪,专门用来侦察农田、果园中病虫害,通过在农作物种植区域巡视,可以很快判断区域内某一植株的患病以及患病类型。另外,该无人机还能携带药物对患病植株进行一对一。据有关部门介绍,该无人机通过光谱仪对农作物病害进行观测,是通过不同的农作物,叶片光谱的反射率不一样,进而观测中所得到的谱线数据不同的原理进行的。同时,对于同一种叶片,健康和生病的光谱数据也存在差异。该无人机利用这一特性,通过仪器将生病的农作物找到,从而有选择地进行药物。此外,该项技术还可在应急现场实现实时摄像、航拍、有毒有害气体监测、气象数据监测一体化,实现气体检测设备与自主开发的环境监测软件平台的无缝集成以及应急监测数据的实时传输。



    从19世纪中叶起,氢原子光谱一直是光谱学研究的重要课题之一。在试图说明氢原子光谱的过程中,所得到的各项成就对量子力学法则的建立起了很大促进作用。这些法则不仅能够应用于氢原子,也能应用于其他原子、分子和凝聚态物质。  

    氢原子光谱中最强的一条谱线是1853年由瑞典物理学家埃斯特朗探测出来的。此后的20年,在星体的光谱中观测到了更多的氢原子谱线。1885年,从事天文测量的瑞士科学家巴耳末找到一个经验公式来说明已知的氢原子诺线的位置,此后便把这一组线称为巴耳末系。继巴耳末的成就之后,1889年,瑞典光谱学家里德伯发现了许多元素的线状光谱系,其中最为明显的为碱金属原子的光谱系,它们也都能满足一个简单的公式。  

    尽管氢原子光谱线的波长的表示式十分简单,不过当时对其起因却茫然不知。一直到1913年,玻尔才对它作出了明确的解释。但玻尔理论并不能解释所观测到的原子光谱的各种特征,即使对于氢原子光谱的进一步的解释也遇到了困难。

    能够满意地解释光谱线的成因的是20世纪发展起来的量子力学。电子不仅具有轨道角动量,而且还具有自旋角动量。这两种角动量的结合便成功地解释了光谱线的分裂现象。

    电子自旋的概念首先是在1925年由乌伦贝克和古兹密特作为假设而引入的,以便解释碱金属原子光谱的测量结果。在狄喇克的相对论性量子力学中,电子自旋(包括质子自旋与中子自旋)的概念有了牢固的理论基础,它成了基本方程的自然结果而不是作为一种特别的假设了。

    1896年,塞曼把光源放在磁场中来观察磁场对光三重线,发现这些谱线都是偏振的。现在把这种现象称为塞曼效应。次年,洛伦兹对于这个效应作了满意的解释。    

    塞曼效应不仅在理论上具有重要意义,而且在应用中也是重要的。在复杂光谱的分类中,塞曼效应是一种很有用的方法,它有效地帮助了人们对于复杂光谱的理解。

    光谱学的内容  

    根据研究光谱方法的不同,习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学。这些不同种类的光谱学,从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。        

    发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱:线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子,带状光谱主要产生于分子,连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电。  

    现在观测到的原子发射的光谱线已有百万条了。每种原子都有其独特的光谱,犹如人的指纹一样是各不相同的。根据光谱学的理论,每种原子都有其自身的一系列分立的能态,每一能态都有一定的能量。    

    我们把氢原子光谱的小能量定为低能量,这个能态称为基态,相应的能级称为基能级。当原子以某种方法从基态被提升到较高的能态上时,原子的内部能量增加了,原子就会把这种多余的能量以光的形式发射出来,于是产生了原子的发射光谱,反之就产生吸收光谱。这种原子能态的变化不是连续的,而是量子性的,我们称之为原子能级之间的跃迁。  

    在分子的发射光谱中,研究的主要内容是二原子分子的发射光谱。在分子中,电子态的能量比振动态的能量大50~100倍,而振动态的能量比转动态的能量大50~100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中,总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的,因而许多光谱线就密集在一起而形成带状光谱。  

    从发射光谱的研究中可以得到原子与分子的能级结构的知识,包括有关重要常数的测量。并且原子发射光谱广泛地应用于化学分析中。  

    当一束具有连续波长的光通过一种物质时,光束中的某些成分便会有所减弱,当经过物质而被吸收的光束由光谱仪展成光谱时,就得到该物质的吸收光谱。几乎所有物质都有其独特的吸收光谱。原子的吸收光谱所给出的有关能级结构的知识同发射光谱所给出的是互为补充的。  

    一般来说,吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光,吸收的程度如何,为什么会有吸收等问题。研究的对象基本上为分子。  

    吸收光谱的光谱范围是很广阔的,大约从10纳米到1000微米。在200纳米到800纳米的光谱范围内,可以观测到固体、液体和溶液的吸收,这些吸收有的是连续的,称为一般吸收光谱;有的显示出一个或多个吸收带,称为选择吸收光谱。所有这些光谱都是由于分子的电子态的变化而产生的。

    选择吸收光谱在有机化学中有广泛的应用,包括对化合物的鉴定、化学过程的控制、分子结构的确定、定性和定量化学分析等。

    分子的红外吸收光谱一般是研究分子的振动光谱与转动光谱的,其中分子振动光谱一直是主要的研究课题。

    分子振动光谱的研究表明,许多振动频率基本上是分子内部的某些很小的原子团的振动频率,并且这些频率就是这些原子团的特征,而不管分子的其余的成分如何。这很像可见光区域色基的吸收光谱,这一事实在分子红外吸收光谱的应用中是很重要的。多年来都用来研究多原子分子结构、分子的定量及定性分析等。


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