金屬分析光譜儀的案例
手持式光譜儀在廢舊金屬行業的應用
在不斷變化的全球經濟中，廢舊金屬的中金屬含量價格越來越高。因此，擁有一種可以快速辨別和分揀材料的儀器至關重要。
準確地分揀廢料還可以降低將不合規格的材料運送并放入熔爐中的風險，這種失誤如果發生，會造成無法挽救的損失。
手持式XRF光譜儀，對廢料進行快速、準確的分揀，不僅可避免這類代價昂貴的錯誤，而且可以促進廢舊金屬的發展。
在許多合金應用中，再加工廠商通常都不關心所用材料是否屬同一種合金類型，只要最終熔化材料的化學成分符合規范就行。因此，在配料過程中，不使用昂貴的原始金屬而能快速獲得材料準確的化學元素成分變得更為重要,根據合金牌號的化學成分正確準備和分揀金屬，在廢料回收過程體現得淋漓盡致。
使用手持式XRF分析儀對鎳合金、不銹鋼和其他高溫合金進行分揀。測量時間通常只需幾秒鐘，從而可使操作人員以高通量快速驗證更多的高價值廢料，因此可使用戶以最少的時間來處理這些鋁合金，大大提高了分揀的效率。
根據鋁含量進行的基本分類可以精細地區分許多合金。將鋁110與鋁6061或鋁6063混合在一起，可能會導致鎂（Mg）含量超標，而且可能會使殘余元素（如：銅和鐵）超出規范限值。如果能夠快速獲得準確的鎂元素含量值，就可以確保正確區分這些合金。
使用手持式XRF分析儀，同時確保不會將不同類型的合金混在一起運送到冶煉廠，就可以幫助您省去在冶煉廠使用原始鎂所花費的成本，并避免受到處罰。
展開 分析手持式光譜儀與直讀光譜儀有什么樣的區別?
光譜儀有許多種類，包括我們常用的手持式光譜儀與直讀光譜儀，便攜式光譜儀等，那么，你知道手持式光譜儀與直讀光譜儀有什么區別嗎?
直讀光譜儀:
? 直讀光譜儀是定量分析，測量結果準確，重復性好，長期穩定。
手持式光譜儀:
手持式光譜儀是定性和半定量分析。用于標識材料等級。該測試很方便，但是不能測量精度要求很高的材料。
一、檢測試樣的大小不同
直讀光譜儀對樣品量有嚴格的要求。樣品必須至少具有不小于激發腔的平坦表面，并且厚度不得小于1.5mm(通常建議不小于3mm)，并且手持式光譜儀的尺寸和厚度應與樣品。沒有如此高的要求，可以測試普通樣品。
二、檢測環境不同
??直讀光譜儀只能在實驗室使用，環境溫度和濕度的波動不應太大，嚴重影響檢測效果;手持式光譜儀可以檢測室內或室外工作。
三、測試樣品的損壞程度不同
??直讀光譜儀是一種破壞性測試。在激發過程中，將在材料表面形成直徑約8毫米的小凹坑。直讀光譜儀不適用于貴重和裝飾性金屬。手持式光譜儀是非破壞性測試。測試本身不會影響樣品。有任何不良影響。在靈活性方面，手持式光譜儀還具有很高的利用率。用于測試樣品的直讀光譜儀的尺寸必須適合該表。測試前必須銷毀過多和較長的樣本。
四、數據的準確性不同
??碳和氮的兩個元素只能通過直讀光譜儀檢測。建議使用直讀光譜儀來準確地確定非金屬元素，例如磷和硫，以及對準確性有較高要求的地方(要求數據波動低于0.05%);通常建議使用手持式光譜儀進行品牌識別或其他定性和半定性定量精度要求。
展開 手持式光譜儀用于回收三元催化器中的貴金屬
隨著貴金屬的暴漲，陶瓷基三元催化器中鉑族金屬(PGM)鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)的高價值正推動著回收市場的蓬勃發展。
需要快速而準確地確定催化劑粉末中的貴金屬。手持式光譜儀可提供相關解決方案。
三元催化器通常采用蜂窩狀陶瓷材料，其陶瓷成分因汽車制造商而異。手持光譜儀中的三元催化器校準程序考慮了陶瓷成分的差異，并自動補償催化器中陶瓷和鋼芯中的元素對測試結果的干擾，無需操作者的干預。操作者無需浪費時間于評測和區分。
從金屬保護外殼中抽取出蜂窩芯到將其研磨成細粉，需要在每一個環節中對Pt、Pd、Rh進行準確分析，以便準確的定價。
獲得準確結果的最佳技術：
手持式光譜儀所使用的XRF技術是用于三元催化器分析的卓越技術。它能準確地確定貴金屬（包括鉑、鈀和銠）的存在和成分。也可在任何形式的基材上進行此過程，包括粉末和固體，并且完全無損，這表明它不會對被測材料產生不利影響，也無需浪費任何有價值的粉末用于分析。
手持技術：
重量輕，大小和舒適度符合人體結構學是完全方便攜帶的儀器。它可在現場的整個回收過程中使用，并具有足夠的電池壽命，可持續使用一整天。
堅固耐用的設計：
手持式光譜儀具有堅固耐用設計，可承受最惡劣的環境和天氣條件。它具有環境密封的耐沖擊塑料外殼，可防止沖擊的橡膠緩沖器，并具有防水濺和防塵功能（符合IP54級防護標準）。
三元催化劑校準程序：
可以預安裝三元催化劑校準程序(任選程序)，實現開機即用。該校準程序考慮來自不同制造商的三元催化器的不同成分組成，自動補償陶瓷元素濃度變化的影響，因此，操作者在分析不同批次時無需進行干預。
用途廣泛：
不僅可用于三元催化器的回收，而且手持式光譜儀的合金校準功能可用于廢舊金屬回收，因此，您可以在現場分揀任何廢料，包括在現場迅速分揀空的廢轉化器罐、歧管和管道。
展開 VirtualLab運用：切爾尼-特納光譜儀—光譜分辨率的分析
光學測量＞光譜儀
任務/系統描述
亮點
復雜光學系統的高性能分析
使用嚴格算法對光柵進行嚴格矢量分析
說明：光源
說明：孔徑
說明：拋物面反射鏡
說明：光柵
說明：探測器
結果：3D光線追跡
結果：波長的變化
由于波長的變化，入瞳的像可經過探測器孔徑進行掃描
結果：單色儀的分辨率
光譜分辨率的定義：
光譜分辨率：A=1244
文件&技術信息
ZEMAX | 如何設計光譜儀 - 公差分析
光譜學作為一種無創傷性技術，是研究組織、等離子體和材料的最強大的工具之一。之前我們發布了文章如何設計一個光譜儀 - 雜散光分析，該文概述了光譜儀系統的序列模式 - 非序列式轉換、封裝的簡單設計、機械封裝元件散射光情況的定量分析以及光譜儀探測器的雜散光污染情況。
而本文旨在介紹如何在 OpticStudio 中對由市售光學元件組建的透鏡-光柵-透鏡（LGL）光譜儀進行公差分析，包含如何補償裝配和加工制造產生的誤差。聯系我們下載文章的附件。
介紹
公差是一個復雜的課題，可以存在多種方法對一個光學系統進行公差分析。我們在此討論的方法將針對確定實驗室環境下組裝的光譜儀，以及與鏡片加工公差相關的參數。
光譜儀及其公差分析前準備工作
本文用于公差分析的光譜儀是一個透鏡-光柵-透鏡 (LGL) 光譜儀，在880 nm波長下帶寬為50 nm。它被設計用于光學相干層析成像 (OCT) 應用。光譜儀的結構如下:
光譜儀將使用光學實驗板將光學元件安裝在光學平臺上，因此我們需要著重研究以下與公差相關的問題：
光譜儀的元件組裝在光學實驗板上時，它的性能會受到怎樣的影響?
光學元件的加工公差將如何影響光譜儀的性能?
如何減少或補償這些性能的下降?
準備公差分析用的鏡頭文件
打開從附件下載的示例文件 “Spectrometer_tolerancing.zar”，快速瀏覽文件。在公差分析過程中，我們需要采取的第一步是取消所有可變參數和主光線的求解，并將半直徑轉換為圓形孔徑:
一旦這一步完成，我們可以進行公差分析的第一部分：裝配公差。
裝配公差
簡要地講，在公差分析過程中，OpticStudio 會改變系統中光學元件的參數并計算出參數對系統性能的影響程度。
展開 三角試樣、圓柱試樣、熱分析儀、直讀光譜儀四種爐前控制手段解析
應用直讀光譜儀可以快速準確的檢測鐵水成分。以OBFL光譜為例，可以同時快速測定固體樣品中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Cu、Al、W、Co、Nb、Zr、Mg、La、Ce、B、Pb、Sn、As、Sb、Bi、N等各種金屬、非金屬及氣體元素，用戶可以按照實際需要任意選擇元素配置，儀器的價格將隨用戶選擇分析通道數量的多少而變化。
分析原理：高能預燃火花光源激發樣品，產生各個分析元素的特征發射光譜，利用光電倍增管進行光譜線的光電轉換接收，隨后進行光電流的檢測及測量，利用計算機進行數據換算，與標準樣品的測量數據進行對比，得出相應的分析含量。
分析樣品尺寸 ：標準為直徑大于12毫米的任何一個加工平面即可，可以選購分析直徑大于7毫米的小樣品分析激發臺板，也可以選購分析直徑為3毫米到10毫米的絲狀樣品夾具進行絲狀樣品分析。
一般光譜儀需要安裝在有空調的恒溫專用試驗室內，且需要配置不間斷電源，使用前一般需預熱。最好有專人使用、維護保養。
各種檢測控制手段的特點、速度、能力、費用都各不相同，除此之外還有碳硫分析儀等儀器設備，各廠可以根據自己的資金、人員、需要靈活配置，滿足產品控制要求。
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展開 光譜儀 | RP 系列激光分析設計軟件
一般來說，光譜儀是一種用于研究光、物質或物體的波長相關特性的儀器；它的用途相當廣泛：
· 光譜儀是一種可以在空間上分離光的光譜成分的儀器，單獨分析光譜成分——例如使用照相底片或外部光電探測器。所使用的分光測色儀通常是衍射光柵或棱鏡。
· 光譜儀通常還包含一些用于分析光強的光電探測器。包含大型探測器陣列的光譜儀可用于記錄光源的光譜，而且無需在光柵方向掃描。當配備強度校準時，此類設備更具體地稱為光譜輻射計。
· 其他光學光譜儀用于分析物質或物體的光譜特性，例如與波長相關的透射率或反射率。它們更具體地稱為分光光度計，并在化學等領域得到應用。使用包含一些窄線寬 可調諧激光器的激光光譜儀可以獲得特別高的光譜分辨率和高靈敏度。然而，這些通常只能覆蓋相當有限的光譜區域。
還有光學和光子學領域之外的多種光譜儀，例如用于測量顆粒速度或顆粒尺寸分布的設備。然而，本文完全聚焦于對光進行光譜分析的光譜儀。當對物質或物體的分析感興趣時，請參閱有關分光光度計的文章。
使用光譜儀進行的測量通常會提供波長或頻率函數作為光的光功率譜密度(PSD) 。并非所有光譜儀都提供經過校準的 PSD；通常，強度讀數未經校準，而且對于波長來說可能與校準因子（響應度）有很大相關性。
還有光譜相位干涉測量方法，不僅可以測量功率譜密度，還可以測量光譜相位。
有些光譜儀也具有成像功能，稱為成像光譜儀。請參閱有關高光譜成像和多光譜成像的文章。
如果僅需要測量激光束的光譜線寬，而不需要測量詳細的光譜形狀，則可以使用其他方法，例如進行自外差線寬測量。通過這種方法，人們可以測量非常小的線寬，其遠低于典型光譜儀的分辨率。
光譜儀的類型
基于衍射光柵或棱鏡的光譜儀
大多數光譜儀都基于某種多色儀，即可以在空間上分離光的不同波長成分的裝置。
展開 直讀光譜儀密度降低的原因分析
直讀光譜儀是一款非常精密的電子儀器，但是在使用直讀光譜儀很久的老師傅們，他們會發現一個問題，那就是直讀光譜儀的精密度在下降，這樣會影響工作，導致工作時數據的不準確性，那么這是因為什么呢，今天小編就給大家介紹一下:
儀器的長期精度是儀器長期穩定性的重要指標。標準化后，每30分鐘測量一次相同的均勻樣品，每次測量取3個測量結果的平均值，4小時內重復9次測量。計算了9次測量平均值的相對標準偏差。
可能影響長期精度的因素如下(包括但不限于):
1.儀器光學系統的設計
2.反電極形狀的變化作者
3.光學系統污染、室溫變化、儀器調整不當、間歇運行引起的偏差
一般認為，影響儀器短期精度的主要原因是測量條件的瞬時變化。因此，尤其應針對以下事項采取必要措施:
1. 分析樣品的均勻性和樣品
2.電源波動(電壓、頻率等）、分析條件的變化(電極位置、分析間隙、樣品表面光潔度、反電極形狀、氣體流速。
以上就是小編對于直讀光譜儀使用久了為什么數據會不準的原因，希望對大家有所幫助，感謝大家的閱讀。
展開 ZEMAX | 如何設計一個光譜儀 – 雜散光分析
光譜學是一種無創傷性技術，是研究組織、等離子體和材料的最強大工具之一。本文中，我們將分析由商用光學元件組成的透鏡-光柵透鏡 (LGL) 光譜儀中的雜散光。本文概述了光譜儀系統的序列模式 - 非序列式轉換、封裝的簡單設計、機械封裝元件散射光情況的定量分析以及光譜儀探測器的雜散光污染情況。
介紹
即使光譜儀在光學概念方面已經優化過，其性能也會因雜散光而惡化。雜散光可能從光路橫向散射，導致功率損失。另一個影響是雜散光會污染光譜儀的直線照相機的像素，探測器將不只接收指定波長的理想光線。
LGL 光譜儀從序列模式到非序列模式的轉換
本文介紹了光譜儀的技術細節和規格。光譜儀如下圖所示：
本光譜儀是透鏡-光柵-透鏡 (LGL) 類型，由市售的光學元件制成。帶寬范圍為 855 nm 到 905 nm ，常用于光學相干層析成像 (OCT)。
在 OpticStudio 中，雜散光分析是在非序列模式下進行的，與序列模式相反的是，OpticStudio 將發射大量光線，并通過光譜儀追跡光線的路徑和能量分配。因此，第一步，我們需要將光譜儀從序列模式轉換為非序列模式。
自動轉換
打開文件 Spectrometer.ZAR（可聯系我們獲取附件），并轉到文件 (File) …轉換為 NSC 組 (Convert to NSC Group)。
展開 三角試樣、圓柱試樣、熱分析儀、直讀光譜儀四種爐前控制手段解析
應用直讀光譜儀可以快速準確的檢測鐵水成分。以OBFL光譜為例，可以同時快速測定固體樣品中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Cu、Al、W、Co、Nb、Zr、Mg、La、Ce、B、Pb、Sn、As、Sb、Bi、N等各種金屬、非金屬及氣體元素，用戶可以按照實際需要任意選擇元素配置，儀器的價格將隨用戶選擇分析通道數量的多少而變化。
分析原理：高能預燃火花光源激發樣品，產生各個分析元素的特征發射光譜，利用光電倍增管進行光譜線的光電轉換接收，隨后進行光電流的檢測及測量，利用計算機進行數據換算，與標準樣品的測量數據進行對比，得出相應的分析含量。
分析樣品尺寸 ：標準為直徑大于12毫米的任何一個加工平面即可，可以選購分析直徑大于7毫米的小樣品分析激發臺板，也可以選購分析直徑為3毫米到10毫米的絲狀樣品夾具進行絲狀樣品分析。
一般光譜儀需要安裝在有空調的恒溫專用試驗室內，且需要配置不間斷電源，使用前一般需預熱。最好有專人使用、維護保養。
各種檢測控制手段的特點、速度、能力、費用都各不相同，除此之外還有碳硫分析儀等儀器設備，各廠可以根據自己的資金、人員、需要靈活配置，滿足產品控制要求。
展開 三角試樣、圓柱試樣、熱分析儀、直讀光譜儀四種爐前控制手段的關鍵注意點
以OBFL光譜為例，可以同時快速測定固體樣品中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Cu、Al、W、Co、Nb、Zr、Mg、La、Ce、B、Pb、Sn、As、Sb、Bi、N等各種金屬、非金屬及氣體元素，用戶可以按照實際需要任意選擇元素配置，儀器的價格將隨用戶選擇分析通道數量的多少而變化。
分析原理：高能預燃火花光源激發樣品，產生各個分析元素的特征發射光譜，利用光電倍增管進行光譜線的光電轉換接收，隨后進行光電流的檢測及測量，利用計算機進行數據換算，與標準樣品的測量數據進行對比，得出相應的分析含量。
分析樣品尺寸 ：標準為直徑大于12毫米的任何一個加工平面即可，可以選購分析直徑大于7毫米的小樣品分析激發臺板，也可以選購分析直徑為3毫米到10毫米的絲狀樣品夾具進行絲狀樣品分析。
一般光譜儀需要安裝在有空調的恒溫專用試驗室內，且需要配置不間斷電源，使用前一般需預熱。最好有專人使用、維護保養。
各種檢測控制手段的特點、速度、能力、費用都各不相同，除此之外還有碳硫分析儀等儀器設備，各廠可以根據自己的資金、人員、需要靈活配置，滿足產品控制要求。
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FRED應用：TMT MOBIE成像光譜儀的概念設計階段雜散光分析
緒論
寬視場光學光譜儀(MOBIE)是視覺受限的光學光譜儀，它是為第一代Thirty Meter
Telescope (TMT)儀器而設計的。目前MOBIE儀器處于概念設計階段。本文記錄了成像模塊配置中雜散光分析的進展。在項目的這一階段雜散光分析的目標是提供預期的雜散光背景的基線評估。為此，我們完成了四個量的雜散光計算：
? 關鍵物體的識別
? 預估雜散光背景
? 離軸抑制特性
? 鬼像的形成
分析基于一個完整的系統模型（盡管簡化過）的端到端光線追跡，包括帽型圓頂、望遠鏡光學器件、支撐結構、MOBIE儀器光學器件和外殼。
圖1.完整的TMT-MOBIE雜散光分析模型
TMT-MOBIE幾何模型
端到端系統模型如圖2所示（隱藏了圓頂壁）。MOBIE儀器的成像模塊配置如圖3所示。一對大氣色散校正（ADC）棱鏡剛好位于視場光闌孔徑的前面。視場光闌是一個彎曲的掩膜，與TMT焦面的曲率相匹配，且傳輸5.4±2.1弧分×±4.8弧分的矩形視場。視場光闌是儀器內部主要的雜散光控制機構。反射瞄準儀（MC-1）沿著視場光闌。二色分束鏡透射和反射光線到紅色和藍色鏡頭部件中。隨后折疊到折射式照相機裝置中。
圖2.圓頂內部 簡化的模型只包含可能被MOBIE儀器看到的元件
圖3.MOBIE儀器模型
表面屬性指定
反射鏡表面具有一層鋁涂層，平均反射率在90%。透鏡表面具有一個理想的抗反射涂層，在每個面上反射1%的入射通量。
展開 現場元素分析的革新：Evident原奧林巴斯x射線熒光光譜儀解決方案詳細講解
Vanta Element系列：工業分揀的經濟之選
該系列專為廢舊金屬回收和基礎制造業設計，強調“快速”與“性價比”。
Vanta Element：標準版配置，能夠快速識別不銹鋼、低合金鋼和銅合金等常見金屬，通常在幾秒內即可完成牌號匹配。
Vanta Element-S：升級版配置，通過優化硬件增強了對輕元素（Mg, Al, Si, P, S）的探測能力，使能夠更準確地分析鋁合金和精密不銹鋼成分，防止因雜質元素超標導致的材料失效。
Vanta Max/Core系列：科研與勘探的精密利器
這一層級代表了手持式XRF的頂尖性能，適用于地質勘探、環境監測和學術研究，Vanta Max不僅具備更高的靈敏度和更低的檢出限（可達百萬分級別），還支持更復雜的基體校正算法，能夠在野外環境下獲得媲美實驗室的分析數據。
硬件設計：無懼惡劣工況的軍工級魯棒性
考慮到現場檢測環境的惡劣程度，Vanta系列在機械結構設計上遵循了嚴苛的軍工標準。
防護等級：整機設計符合IP54或IP55防護標準，能夠有效防止灰塵侵入和液體飛濺，適應多雨、多塵的戶外作業環境。
抗沖擊能力：設備通過了MIL-STD-810G軍用標準的墜落測試，能夠承受從1.2米（4英尺）高度跌落至混凝土地面的沖擊，這種堅固性極大地降低了設備在高空作業或崎嶇地形中意外損壞的風險。
環境適應性：工作溫度范圍覆蓋-10°C至50°C，部分型號通過Peltier恒溫冷卻系統，確保探測器在高溫環境下仍能保持低噪聲工作狀態。
數字化生態：連接以后的智能檢測終端
Vanta系列不僅是一臺分析儀，更是一個智能數據采集終端。
展開 金屬粉末材料性能表征：激光粒度儀不同設備偏差分析
作者：江蘇威拉里——魏放
金屬粉末粒度檢測通常使用激光粒度儀，其原理是采用米氏散射原理，通過顆粒的衍射或散射光的空間分布來分析顆粒大小。由于粒度儀品牌眾多，其檢測結果也有差異。本文將選取目前主流激光粒度儀丹東百特9300st和馬爾文3000進行對比，所選取的粉末種類有模具鋼18Ni300、CX，高溫合金GH4169、GH3536、GH3625和Al基粉末AlSi10Mg，主要測試兩種激光粒度儀對打印段粉末15-53um檢測結果的差異。
表1 設備基本參數表
粉末基體
馬爾文3000
丹東百特9000ST
顆粒折射率
顆粒吸收率
顆粒折射率
顆粒吸收率
Ni基
1.96
0.1
1.98
1
Fe基
2.9
0.1
2.86
1
Al基
2.5
3.0
2.5
3
馬爾文3000激光粒度儀和丹東百特9000ST激光粒度儀基本參數設置如表1所示。兩臺設備的顆粒折射率設置差別不大，鎳基和鐵基顆粒吸收率不同，但由于這兩種基體粉末的顏色為深灰色，所以顆粒吸收率設置在0.1-1之間均在允許范圍之內，不會對結果產生太大的影響。
圖1 馬爾文和百特粒度儀對不同基體粉末檢測結果
通過實驗結果可知，兩種設備對Fe基、Ni基和Al基三種粉末中的D(10)和D(50)檢測結果偏差相差不大，但是D（90）偏差值因基體而定。
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