直讀光譜儀的簡(jiǎn)要發(fā)展史

直讀光譜儀就是我們平常說(shuō)的光電直讀光譜儀，稱為直讀的原因是相對(duì)于攝譜儀和早期的發(fā)射光譜儀而言，是由光電檢測(cè)器(如光電倍增管、CCD、CMOS)代替了眼睛和感光板。

在20世紀(jì)70年代以前計(jì)算機(jī)技術(shù)還沒(méi)有得到應(yīng)用，當(dāng)時(shí)所有的光電轉(zhuǎn)換出來(lái)的電信號(hào)都用數(shù)碼管讀數(shù)，然后在對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換紙上繪出曲線并求出含量值。當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于光譜儀后，數(shù)據(jù)的處理就由計(jì)算機(jī)完成，可以直接計(jì)算出含量，所以比較形象地稱之為“直接可以讀出結(jié)果”，簡(jiǎn)稱為直讀光潛儀，隨后這個(gè)名稱一直沿用至今。

有句話叫，戰(zhàn)爭(zhēng)永遠(yuǎn)是科技發(fā)展的搖籃。的直讀光譜儀在第二次世界大戰(zhàn)末期產(chǎn)生，戰(zhàn)爭(zhēng)中建造了大量的飛機(jī)，而飛機(jī)用特殊鋼、鋁鎂合金等金屬材料的濕法檢測(cè)工作的繁瑣分析，迫使一些人著手于研究多條光譜線同時(shí)測(cè)定的光譜儀，并于1944年美國(guó)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室(ARL)研制成臺(tái)光電直讀光譜儀的樣機(jī)，1956年該公司直讀光譜儀中使用真空技術(shù)，可同時(shí)測(cè)定金屬元素和C、P、S等非金屬元素。

二戰(zhàn)后期美軍飛機(jī)工廠

隨著計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)的發(fā)展，到20世紀(jì)70年代直讀光譜儀幾乎100％采用計(jì)算機(jī)控制，這不僅提高了分析精度和速度，而且對(duì)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理和分析過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。80年代后期，以美國(guó)BAIRD公司為代表的國(guó)外多個(gè)公司的光電直讀光譜儀相繼進(jìn)入我國(guó)的分析儀器市場(chǎng)。

20世紀(jì)90年代初，冶金系統(tǒng)已成功用上全自動(dòng)直讀光譜儀。所謂全自動(dòng)，是將光譜儀及其附屬設(shè)備，如切樣機(jī)、磨樣機(jī)、機(jī)械手等安裝在同一個(gè)大箱子內(nèi)，組成一個(gè)移動(dòng)式光譜實(shí)驗(yàn)室。此種全自動(dòng)光譜儀多放置在煉鋼爐旁。工作時(shí)，只需人工將樣品置于一個(gè)專用窗口的抽屜內(nèi)。以后的全部分析過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，全由計(jì)算機(jī)的預(yù)定程序自動(dòng)完成。

目前商品化的儀器主要是固定多道式光電直讀光譜儀，一般采用高刻線的光柵或中階梯光柵與棱鏡交叉色散兩種方法來(lái)提高儀器的色散率及分辨率。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)儀器的數(shù)字控制技術(shù)已取代模擬控制技術(shù)，固體檢測(cè)器(如CCD、CMOS)有取代PMT的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，使儀器向小型化、精密化發(fā)展。