光譜儀器專題篇(九),光譜儀器之地物光譜儀使用、測(cè)量注意事項(xiàng)詳述
光譜儀器是測(cè)量領(lǐng)域重要的設(shè)備,如果缺少光譜儀器,我們將無法對(duì)光譜進(jìn)行有效的分析。為增進(jìn)大家對(duì)光譜儀器的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)光譜儀器中的地物光譜儀的使用、測(cè)量注意事項(xiàng)予以介紹。如果你對(duì)光譜儀器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、地物光譜儀使用注意事項(xiàng)
地物光譜儀是一個(gè)高精度的儀器,元素如何分析?待測(cè)元素的特征譜根據(jù)發(fā)射光譜的弱化程度計(jì)算,首先要了解分光計(jì)的分析原理,即被測(cè)元素在樣品蒸汽中的基態(tài)原子吸收。
一切元素的原子都是由圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的原子和電子組成的,而非原子核,以能級(jí)分布。原子能有不同的能量級(jí)。低能級(jí)被稱為基態(tài)能級(jí)(E0=0),其他的被稱為激發(fā)態(tài),低能量激發(fā)態(tài)被稱為激發(fā)態(tài)。一般情況下,原子在基態(tài),而核外電子以低能量運(yùn)動(dòng)。
若給基態(tài)原子提供一種外能,例如光能,當(dāng)外光能E等于基態(tài)原子與基態(tài)原子的能差E時(shí),原子將吸收特征波長(zhǎng)的光,外層電子將從基態(tài)運(yùn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)的激發(fā)態(tài),形成原子吸收光譜。電子躍遷到高能級(jí)后,電子處于受激狀態(tài),但受激態(tài)時(shí)電子不穩(wěn)定。約10-8秒之后,激發(fā)態(tài)電子會(huì)返回到基態(tài)或其他低能量級(jí),并且在躍遷過程中以光的形式釋放能量。這個(gè)過程叫做原子發(fā)射光譜。很明顯,原子吸收光譜吸收輻射能,原子發(fā)射光譜釋放輻射能。
地物光譜儀由光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四部分組成。將分析分為激發(fā)、分光和探測(cè)三個(gè)階段。
1、激發(fā)光源蒸發(fā)樣品,使樣品離解或分解為原子態(tài),原子可進(jìn)一步電離為離子態(tài)。燈泡中的原子、離子激發(fā)發(fā)光;
2、用分光器將光源發(fā)出的光分散到不同波長(zhǎng);
3、利用光電器件檢測(cè)光譜,通過測(cè)量其波長(zhǎng)來對(duì)其定性或發(fā)射光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。
在使用地物光譜儀時(shí)要注意:
1、試樣在分光儀上不會(huì)產(chǎn)生沉淀或懸浮,必要時(shí)進(jìn)行過濾,極細(xì)的膠液應(yīng)離心,以免霧化堵塞。檢測(cè)前應(yīng)適當(dāng)稀釋含鹽過多的樣品。
2、在使用過程中,嚴(yán)格遵守儀器操作規(guī)程。尤其要注意著火,保證冷卻水的溫度,氬氣壓力,泵管安裝正確,燈管干燥,線圈干燥等。
3、對(duì)樣品進(jìn)行批量檢查時(shí)要注意用稀酸洗或去離子水清洗。單獨(dú)含量高的樣品應(yīng)稀釋后再測(cè)定,并注意清洗時(shí)間,以免污染下一樣。在特定的時(shí)間插入儀器測(cè)量中,對(duì)某些已知濃度的質(zhì)量控制樣品進(jìn)行中間檢測(cè),以確認(rèn)測(cè)量結(jié)果在一定的結(jié)果范圍內(nèi)。若測(cè)量結(jié)果有誤差,應(yīng)根據(jù)情況重做工作曲線或停止檢查。
4、使用時(shí)要注意檢查儀表。預(yù)熱需要穩(wěn)定的常規(guī)儀器。試樣的檢測(cè)首先要考慮它的靈敏度和精度。多次測(cè)定溶液的信號(hào)強(qiáng)度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差是否符合要求。對(duì)RSD異常進(jìn)行測(cè)量時(shí),雖然儀器的靈敏度存在一定的波動(dòng)范圍,但RSD異常在一定范圍內(nèi)仍然是合理的波動(dòng)范圍。
二、地物光譜儀測(cè)量的五大注意事項(xiàng)
1.地物光譜儀測(cè)試的基本要求是在晴天中午前后進(jìn)行,風(fēng)力不超過5級(jí),如果測(cè)試土壤光譜,必須在雨過3天以后進(jìn)行。
2.儀器向下正對(duì)著被測(cè)物體,保持一定的距離,探頭為25°視場(chǎng)角,根據(jù)地面視場(chǎng)范圍計(jì)算探頭距離地面高度,以便獲取平均光譜。
3.每次地物光譜測(cè)量前,對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)參考板進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn),得到接近100%的基線,然后對(duì)著目標(biāo)地物測(cè)量;為使所測(cè)數(shù)據(jù)能與衛(wèi)星傳感器所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,測(cè)量?jī)x器均垂直向下進(jìn)行測(cè)量。
4.探頭定位時(shí)必須避免陰影,人應(yīng)該面向陽光,避免自身陰影落在目標(biāo)物上,這樣可以得到一致的測(cè)量結(jié)果。野外大范圍測(cè)試光譜數(shù)據(jù)時(shí),需要沿著陰影的反方向布置測(cè)點(diǎn)。天氣較好時(shí)每隔幾分鐘就要用白板校正1次,防止傳感器響應(yīng)系統(tǒng)的漂移和太陽入射角的變化影響,如果天氣較差,校正應(yīng)更頻繁。校正時(shí)白板應(yīng)放置水平。
5.不要穿帶淺色、特色衣帽,如果穿戴白色、亮紅色、黃色、綠色、藍(lán)色的衣帽,就會(huì)改變反射物體的反射光譜特征。當(dāng)使用翻斗卡車或其他平臺(tái)從高處測(cè)量地物目標(biāo)時(shí),要注意避免金屬反光,或用黑布包住反光部位。
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