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            企業新聞

            現代分析儀器的應用及發展
            發布日期:2015-07-06

            摘  要:簡述了分析儀器的發展歷史及其對人們認識自然作用,著重介紹了光學分析儀器的結構及特點,光電直讀光譜分析儀的結構和特點和新型全譜直讀光譜儀的發展動態。
            關鍵詞:分析儀器;光學分析儀器;光電光譜;全譜
                與任何其它科學技術發展一樣,分析儀器的發展及其不同階段的特點是與社會發展和生產實踐密切相關的。一種新的分析儀器的誕生、完善和廣泛應用,經常需要具備下幾個條件:
              第一、滿足人們在生產實踐或認識自然過程中急迫的需要。
              第二、核心原理的發現以及相關技術的發展。
              第三、大量生產過程中的組織管理、應用研究及推廣培訓。
            1  分析儀器的發展史
              一個世紀以來,分析儀器的發展是伴隨著新的技術及科學知識同步發展的,分析儀器的誕生正隨著人們的要求的提高和科學技術的發展,由簡單的儀器進化為復雜的儀器,由常量的分析發展到快速、高靈敏、痕量和超痕量的分析,由手動分析發展到自動分析,以及由簡單一的分析方法發展到多種方法的聯用方法或多維方法。在工業生產和在科學研究工作中由取樣分析發展到在線分析和不用取樣的原位分析,甚至還要求非破壞性檢測及遙測。由單純的元素分析發展到元素的狀態分析,過去的總體分析,現在則要求進行空間多維的分析,近幾十年來各學樣之間的交叉和滲透是最顯著的。
              分析儀器的發展史并不很長,大約只有70多年。
              從上世紀20年代開始,最早的儀器是較簡單的設備,如天平、滴管等。分析工作者用目視和手動的方法一點一點地取得數據,然后作記錄,分析人員介入了每一個分析步驟。
              第二階段是1930~1960年間,人們使用特定的傳感器把要測定的物理或化學性質轉化為電信號,然后用電子線路使電信號再轉化為數據。如當時的紫外及紅外光譜、極譜儀等,分析工作者用各種電鈕及各種開關來使上述電信號再轉化為數據,如當時的紫外光譜、極譜儀等,分析工作者用各種電鈕及各種開關來使上述電信號轉化到各種表頭或記錄器。
              到1960年以后微型計算機的應用,也就形成了第三代分析儀。這些計算機與已有的分析儀器相聯,用來處理數據。有時可以用計算機的程序送入簡單的指令,并由計算機驅使分析儀器自動處于最佳操作條件,并監控輸出的數據。但脫離了計算機,當時的分析儀器還是可以獨立工作的。一般要求工作者必須對計算機十分熟悉才能使用這類系統。
              微處理機芯片的制造成功,進一步促進了第四代分析儀器的產生。新的技術如傅里葉變換的紅外光譜儀及核磁振儀的相繼出現,都是用計算機直接操作并處理結果的。有時可以僅用一臺計算機同時控制幾臺分析系統,鍵盤及顯示屏代替了控制鈕及數據顯示器等。某一特定分析方法的各種程序及參數都中預選儲存在儀器內,再由分析者隨時調出,此時分析工作者則大量依賴于儀器制造商的現成軟件,操作顯得很簡單,但分析工作者也就離儀器各部件更加遙遠。
              第五代分析儀器始于90年代,此時計算機的價格/性能比進一步改進,因而有可能采用功能十分完善的個人計算機來控制第四代分析儀器,因此分析工作中必不可少的制樣、進樣過程都可以自動進行。已有一些儀器制造商可以提供工作站,其中包括各種制樣技術,如稀釋、過濾、抽提等模式,樣品在不同設備中的移動可以用諸如流動注射或機器人進行操作。目前對于環境樣品的分析已有這類標準模式全自動的儀器出售。高效的圖像處理可以讓工作及監控分析過程自動進行,并為之提供報告及結果的儲存。
                上述新一代分析儀器大部分是從計算機應用的程度來考慮的,因此并不能排斥前幾代儀器中硬件的繼續發展。分析工作者看上去是離分析儀器的分析部分越來越遠,但各種分析的核心原理的突破及發展仍是不可忽視的。
              分析儀器將為人類認識自然及改造自然提供更完善的手段,在大量應用中,對操作者的技術要求會越來越少,但所得的結果必須是越來越精密可靠。未來的儀器將在硬件和軟件兩方面并行發展,使之更為智能化、高效、多用,其中的檢測原理將變得更具有選擇性、更加深入和達到高靈敏度。
            2  光學分析的應用
              光學分析方法是建立在電磁輻射與物質相互作用的基礎上的,光學分析儀器是探測此種相互作用的工具。
                根據電磁輻射與物質相互作用性質的不同,光學分析方法可以分為光譜法與非光譜法兩類:
              1)以測量電磁輻射與物質相互作用引起原子、分子內部量子化能級之間的躍遷產生的發射、吸收、散射波長或強度變化為基礎的一類光學分析方法,歸為光譜法。
              2)以測量電磁輻射與物質相互作用引起其傳播方向,速度,偏振性與其它物理物質改變的一類光學分析方法,歸屬于非光譜法。在分析化學中,光譜法比非光譜法的用途更為廣泛。
              光學分析儀器的具體結構與復雜程度判別很大,但都包括以下四個基本組成部分:信號發生器,檢測系統,信號處理系統,信號讀出系統,在現代化的儀器中,還配有計算機控制系統。
              信號發生器是將被測物質的某一物理或化學性質轉變為分析信號,如原子、分子吸收輻射產生的原子,分子吸收光譜,物質受電,熱激發產生的原子發射光譜等,都是分析信號。產生原子、分子吸收光譜的輻射光源,產生原子發射光譜的電弧,火花光源等即為信號發生器。
                檢測器是對產生的分析信號進行檢測,并將其轉變為易于測量的信號,通常是電信號,因為電信號容易放大,處理,傳輸與顯示。各種儀器使用的檢測器隨檢測輻射波長與儀器功能不同而異,常用的輻射檢測器有兩類,一類響應光子,另一類響應熱。所有光子檢測器以電磁輻與反應表面的相互作用以產生電子(光發射)或使電子躍遷到能導電的狀態(光電)為基礎的,只有紫外、可見與紅外輻射才具有使這一過程發生的能量。熱檢測器不同于光電檢測器之處在于,它是非量子化的熱敏傳感器。
              信號處理系統,通常是將信號放大,平滑,濾波,加和,差減,微分,積分,變換(如交流信號變為直流信號,電壓變為電流信號或電流變為電壓信號,對數轉換,傅里葉變換等),調頻,調幅等。
              信號讀出系統是將信號處理系統輸出的放大信號,以表頭,記錄儀,示波器顯示出來。
              計算機在光學分析儀器中的應用分為兩類,一類是進行數據處理,如數字運算,統計分析,曲線擬合,方程求解,數據變換,數據貯存與調用,圖譜檢索與鑒定等,另一類是對儀器實施控制,如狹縫的選擇,波長的自動定位,測量方式的選擇,自動調零與校正背景等。高級的儀器可以按照預定的程度,儀器根據測定條件的變化,將信號反饋,使測量條件最優化。
            3  新技術對光學分析的推動
              光學分析方法是分析化學中最富活力的領域之一,近年來取得長足的進展。所有這些進展都是與儀器新功能的開發,新儀器的研制緊密地聯系在一起。新技術,新材料,新器件的不斷出現,推動光學分析儀器的進步。
              1)檢測的靈敏度與選擇性有了很大提高。在原子發射光譜中,應用級聯光源(如電感耦合高頻等離子體一輝光放電、激光蒸發—微波等離子體)分別控制原子化與激發過程,可以減少基體干擾與背景影響,獲得了很好的檢出限。激光增強電離光譜由于避免了一般光學檢測所遇到的光散射、背景發射等的干擾,使選擇性大為提高,當采用兩束不同波長的激光對原子分步激發時,檢出限可降低2~3個數量級。激光石墨爐原子熒光光譜可檢測10-15的Pb、Ti、Ga、In、cd等。激光原子熒光光譜法有可能檢測單個原子。激光熒光光譜法結合時間分辨技術,使Eu的測定限達到0.4 fg/ml。
            2)擴大了應用范圍光導纖維傳輸損耗少、適應環境與抗干擾能力強。特別適合于遙測。光導纖維化學傳感器的出現,它的小巧探頭能直接插入活體組織,毛細血管,細胞,可對分析物進行連續監測。
              拉曼散射和共振熒光法的遙測距離最遠可達10 km,可以遙測大氣中主要成分的原子與分子,還可以遙測被污染大氣中的痕量污染物(如cd、Pb、Hg、Na、K等)及大氣溫度。
                3)增強了同時檢測的能力  電荷耦合陣列檢測光譜范圍寬,量子效率高(可達90%以上),暗電流小,噪聲低,線性范圍寬,可實現多道同時采集數據,獲得波長—強度—時間三維譜圖,有可能完全取代光電倍增管而成為光學分析儀器的一種很有發展的檢測器。光二級激光器代替空心陰極燈,可進行原子吸收多元素的同時測定,應用光電二級管陣列檢測器與預選多儀組合光學系統中階梯光柵,可以進行多元素的同時測定與背景校正。
              4)新的測試手段不斷出現,獲得分子結構信息更加豐富。
            4  光學分析儀器的新發展
              80年代以來,隨著激光、微電子光、微波、半導體、化學計量等科學技術與各種新材料的應用,革新了原有儀器方法,使光學分析儀器在儀器功能范圍的擴展、儀器性能指標的提高、自動化、智能化程度的完善以及運行可靠性的提高等方面,有了新的發展。
              電子計算機在光學分析儀器中的廣泛應用,簡化了儀器的結構,增強了儀器的功能,提高了儀器運行的可靠性,做到數據實時采集與處理、原位在線測量或遠程遙測、自動監測等,大大提高了儀器操作自動化、數子化與智能化的程度。
              隨著固體激光器、光導纖維、固態微電子器件與多通道態檢測器的應用,光學分析儀器的小型化、固態化與多功能化是一個重要的發展方向。
              以發射光譜儀為例,該儀器應用范圍之廣泛,以及儀器功能提高的速度之快,可以作為分析儀器的典范。其核心原理是通過對光譜線強度的檢測及比較,確定物質的元素各類及含量。
              早在1666年物理學家牛頓第一次進行了的色散實驗。他在暗室引入一束太陽光,讓它通過梭鏡,在棱鏡后面的白屏上,看到了紅、橙、黃、綠、蘭、靛、紫七種顏色的光分散在不同位置上形成一道彩虹。這種現象叫做光譜,這個實驗就是光譜的起源,但牛頓以后,一直沒有引起人們的注意。到1802年英國化學家沃拉斯頓發現太陽光譜不是一道完美無缺的彩虹,而是被一些黑線所割裂。
              1814年德國光學儀器專家夫瑯和費研究太陽光譜中的黑斑的相對位置時,把那些主要黑線繪出光譜圖。
              1826年泰爾博特研究鈉鹽、鉀鹽在酒精燈上燃燒光譜時指出,發射光譜是化學分析的基礎,鉀鹽的紅色光譜和鈉鹽的黃色光譜都是這個元素的特性。
               到1859年克?;舴蚝捅旧鸀檠芯拷饘俚墓庾V自己設計和制造了一種完善的分光裝置,這個裝置就是世界上第一臺實用的光譜儀器。用它研究火焰、電火花中各種金屬的譜線,從而建立了光譜分析的初步基礎。
              從1860年到1907年之間,用火焰和電火花放電發現堿金屬元素紊銫Cs,1861年發現銣Rb和鉈T1,1868年發現煙In和氦He,1869年發現氮N,1875~1907年相繼發現鎵Ga、鉀K、銩Tm、鐠Pr、釙Sm、釔y、镥Lu等。
              1882年,羅蘭發明了凹球面光柵。凹面光柵實際上是光學儀器成像系統元件的合為一體高效元件,它解決了當時棱鏡光譜儀所遇到的不可克服的困難。凹面光柵的問世不僅簡化了光譜儀器的結構,而且還提高了它的性能。
              波耳的理論在光譜分析中起了作用,其對光譜的激發過程,光譜線強度等提出了比較滿意的解釋。
               從測定光譜線的絕對強度轉到測量譜線的相對強度的應用,為光譜分析方法從定性分析發展到定量分析創造基礎。從而使光譜分析方法逐漸走出實驗室,在工業部門中應用了。
              1928年以后,由于光譜分析成了工業的分析方法,光譜儀器得到迅速的發展。一方面改善激發光源的穩定性,另一方面提高光譜儀器本身性能。
              最早的光源是火焰激發光譜,后來又發展到應用簡單的電弧和電火花為激發光源。在上世紀的30年代和40年代改進采用可控制的電弧和電火花為激發光源,提高了光譜分析的穩定性。
              工業生產的發展,光譜學的進步,促使光學儀器進一步得到改善。而后者又作用于前者,促進了光譜學的發展和工業生產的發展。
              光電直訊光譜儀的產生是在第二次世界大戰前后。當時需要建造大量的飛機,而飛機用特殊鋼和鋁鎂合金的分析,迫使一些人于1942年著手研究多條譜線同時測定的光電光譜儀,并于1944年美國應用實驗室研制第一臺光電讀光譜儀的樣機,它采用12只光電倍增管,色散元件為衍射柵。而后于1946年3月第一批商品的光電直讀光譜儀生產問世。1956年生產的真空光電直讀光譜儀的樣機,在分析金屬元素的同時還可分析非金屬元素C、P、S。
                   60年代的光電直讀光譜儀,隨著計算機技術的發展開始迅速發展。1964年展示了數字計算和控制讀出系統,由于計算機技術的發展,電子技術的發展,電子計算機小型化及微處理機的出現和普及,成本降低等原因,70年代光譜儀器幾乎100%地采用計算機控制。這不僅提高了分析精度和速度,而且可對分析結果的數據進行處理和分析過程實現自動化控制。
              解放后,我國的光譜儀器工業從無到有、由小到大,得到飛躍的發展。且具有一定的規模,與世界先進技術競爭中求生存,社會商品競賽中得到發展。
               1958年開始試制光譜儀器,生產了我國第一臺中型石英攝譜儀,大型攝譜儀,單色儀等。中科院光機所開始研究刻制光柵、1959年上海光學儀器廠、1963年北京光學儀器廠開始研究刻制光柵,1963年研制光刻成功。1966~1968年北京光學儀器廠和上海光學儀器廠先后研制成功中型平面光柵攝譜儀和一米平面光柵攝譜儀及光電直讀頭。1972年由北京第二光學儀器廠研制成功國內第一臺WZG—200型光柵直讀光譜儀,結束了我國不能生產光電直讀光譜儀的歷史。
            5  光電光譜分析的特點
              光電光譜分析方法在我國冶金及其他行業系統獲得了廣泛的應用,已經成為分析化學中重要的儀器分析方法之一。它的主要特點是:
                1)操作簡便,分析速度快。在冶金工業中,利用光電光譜儀在1~2 min之內可同時對鋼和合金中測定20多個元素。這對煉鋼中間過程的化學成份控制是非常有利的,它明顯地加快了煉鋼速度,提高了生產效率和經濟效益。
              隨著光譜分析新型光源的產生,還可測定試料中很多種微量發質元素的分析。
              2)選擇性好。光譜分析是根據各元素激發后所產生的特殊性征光譜線及其光譜線強度來進行定性和定量分析的。不同的元素,產生不同的波長的譜線。因此只要元素線選擇正確,分析工作條件合適,就能在同一條件下同時測定幾十個元素,而不需要化學分離。
              3)靈敏度高。光譜分析的靈敏度與儀器條件、試料處理方法、試料組成、元素的性質有關。直接光譜測定時,相對靈敏度可達0.1~10 ppm,絕對靈敏度可達1×10-8 g~1×10-9 g。如果采用化學分離、富集和物理濃縮方法,絕對靈敏度可達1×10-11 g,相對靈敏度可達ppb級。
              4)準確度高。光譜分析的相對誤差為5~20%,而光電光譜分析的相對誤差為0.5~1%。一般說來常量分析與化學分析誤差接近,低含量和痕量元素分析要比化學分析誤差高,對高含量元素分析要稍差。
              5)光電光譜分析是一種痕量的無損分析,試料用量極少,可作局部分析。
              6)是一種比較的分析方法,因此需要一定數量的光譜標準樣品。制造標準樣品需要用化學分析作基礎,往往由于標準樣品不易配置,而給光譜定量分析造成一定的困難。
            6  新型全譜直讀光譜儀的開發應用
              新型全譜直讀光譜儀,故名思義,就是能將物樣中存在的所有元素原子光譜線,全部直讀出來,進行工藝研究及產品的研究與分析的光譜儀。通常所使用的攝譜儀是屬于全譜光譜儀,但不能直接讀數,而通常能直接讀數的多道光譜儀卻不屬于全譜。在全譜波光電掃描可以算全譜直讀光譜儀,但它時時間順序掃描逐條譜線進行曝光與測量,從時空概念上講,全譜直讀還是有所欠缺。新型的全譜直讀光譜儀,在時空整體概念上講,就是能同時進行全譜接收并直讀的光譜儀。
              新型全譜直讀光譜儀是采用現代微電子學、光電子學和計算機領域的最新成就設計而成的。新型全譜直讀光譜儀利用中階梯光柵交叉色散,產生以波長為橫坐和以光譜序為縱坐標的平面色散,所產生的二維光譜聚焦在一塊半導體芯片上。芯片擁有1~26萬個感光點。如用電荷耦合固體檢測器(CCD)或分段式電荷耦合固體檢測器(SCD)就有約1萬個感光點陣。而電荷注入固體檢測器(CID)約擁有26萬多個感光點。從波長170 nm到900 nm和約150級光譜序的所有光譜線全部在固體檢測器上同時曝光,并可以拍攝成光譜圖,或顯示在熒光屏上,也可儲存在計算機的磁盤上,由計算機進行操作與分析。
              由于光柵技術的精良,和掃描技術的改進,采用高速自動控制采集技術和高速自動掃描技術,將試樣中各元素ICP譜線,從160~180 nm以每點0.5 ms、每步0.0015 nm的步距,作全譜掃描,在2 min內可得到230 000個點的數據,記錄并儲存在計算機磁盤中,由計算機軟件作譜線自動識別,自動數據處理,同樣可以實現全譜直讀光譜分析。
              早期的乳膠照相法費時,精度差,線性范圍小,短波響應差。
              可直接測到濃度的光電倍增管(PMT),因其速度快,線性范圍大,各波段光譜響應好,取代了很多使用照相板的儀器。然而,PMT不能覆蓋整個波段。
              CID同時兼有照相法和PMT的優點,它是一塊固態芯片(14×14 mm光有效區),含26萬以上的感光單元(象元),每個大小28 μm,光學系統正好在芯片上形成二維象,CID能夠在190~800 nm檢測到樣品的整個光譜。樣品的光輻射,如同照相攝譜一樣,能以電子信號全譜象貯存,隨時可供調用。
              光/電信號的轉換和讀出,和PMT一樣,具有速度快、精度高,量程大的優點。采用CID是光譜檢測技術方面的突破。顯然,新型全譜直讀光譜儀具有當今所使用的攝譜儀、多道直讀光譜儀與單道描光譜儀的全部優越性,并在分析靈敏度、精度、分析速度和靈活使用方面更為優越,是20世紀90年代的最新產品。
            7  新型全譜直讀光譜儀的光譜特征
              為了敘述方便,以CCD為代表,來說明新型全譜直讀光譜儀的主要光譜特征。
              CCD是一對硅型金屬——氧化物半導體芯片,在25.4 mm×2 mm面積上有512~3*!000個感光點,獨立進行光電測量,互不干擾。電腦可以隨時監控積分情況,動態線性范圍寬,可同時測定樣品中的主量、次量和微量。也由于全譜信息最大,可供選擇的靈敏不同的分析線多,由于有如此大量的信息量,排除光譜線干擾是易于做到的,而且是全譜同時曝光,可實現正確無誤的背景扣除。在低溫(-80℃)保護下,檢測器噪音很小,而量子轉換效率高,靈敏度比光電倍增管高,因此元素光譜測定靈敏度高,可提高3~30倍,儀器測量精度可達0.5%.在目前的儀器中已經基本上不采用低溫保護。
              采用中階梯光柵,色散與分辨與光譜級數成正比,色散和分辨率很高,易于排除干擾,作光譜精細結構研究。
              大量分析信息的處理,無論是分析線的識別、測量、干擾排隊等操作,必需依賴于電子計算機功能強大的軟件來完成,而且使用需要方便、靈活。大多采用Windows 95/98操作系統,全部操作,通過鼠標來完成,讀菜單靈活、方便。整個軟件有分析模塊、控制模塊、工具模塊、研究模塊和輸出模塊,存儲了大量光譜信息,如元素分析線、光譜線特點、強度級、激發電位等。還可以有物質組成的光譜信息,如各類牌號的合金標準信息,還有分析物質的方法條件信息等,可以說匯集了很多知識和應用中的大量光譜信息,可供研究與分析用。大量信息的處理需要計算機的存儲量大,運算速度快并且程序運行可靠。
              不難看出,新型全譜直讀光譜儀,集攝譜儀、多道光譜儀和掃描光譜儀優點于一身,應用于研究的前景是巨大的。而且光譜的特性更優越,用于解決當今光譜尚未解決的難題,具備了良好的研究條件。有創立新方法的余地,如逐步解決少需要或不需要依賴光譜標樣,研究了解各類干擾,或排除干擾,對復雜樣品分析由半定量到定量分析。光譜信息組合與處理等,可以在光譜學研究和物質分析方面應用開創新方法,如應用模式、識別方法的研究。
              由于新型全譜直讀光譜儀沒有通常的譜線概念和直觀性,而變為一些光斑點的指紋印和數據顯示,對于多譜線物質,光點很多,由這些光斑點作元素分析,即使有功能強的計算機軟件,要檢索、識別和處理光譜數據也不是輕而易舉的。因此,要求分析人員具備豐富的光譜知識和經驗,配合新的工作方法和程序,才能知識新型全譜直讀光譜儀的使用。
            8  對未來分析儀器的展望
              新儀器的使用能力很大程度上依靠軟件的功能,而軟件的建立與豐富常常依靠原有工作經驗和知識的積累。如目前軟件主要用于鋼鐵冶金等常規分析,對地質、衡有金屬和稀土等更為復雜的組成和光譜干擾等方面的應用軟件還需逐步開發。
             目前,在國際上能夠提供利用CCD和CID作為檢測元件的商品儀器僅有幾家,特點各不相同。而作為一個新興的、以高科技手段為起點的德國WAS公司推出的PMI—MASTER便攜式光譜儀,具有大色散、低背景噪聲、高穩定性、能夠接收185~420 nm波段內的所有譜線的顯著特點。
              一方面在便攜式光譜儀中采用中長焦距的帕邢—龍格架法、光柵刻線數高達3 000條/mm,使得一級光譜的色散達到0.9 nm/mm,為高檔臺式及中檔落地式光譜儀的色散及分辨率。
              另一方面在羅蘭圓上依次排列了14個每英寸具有3000個接收單元的CCD器件,用于替體體積相對龐大的光電倍增客和出射狹縫。合得儀器可接收185 nm~450 nm范圍內所有譜線,做到了對信號及噪聲背景的同時檢測,對元素量的準確分析提供了基礎保障。
              整臺儀器使用輕便的激發槍,5 m長的光導纖維與設計成肩背式的主機相聯,全部操作采用14英寸真彩色的觸摸式顯示屏,Windows 95/98操作系統控制,更可以使用隨機攜帶的蓄電澉在沒有市電供應的場合操作分析,便于高空及環境惡劣場合使用。由于是全波段同時測量,沒有基體及元素的限制,使得應用領域更廣,雖然只是一小小的便攜式光譜儀,但匯集了光導纖維、電荷耦合固體檢測器(CCD)、計算機技術及激發光源和民源逆變等尖端技術,而質量只有十幾千克。
              發射光譜直讀儀器的全譜技術使發射光譜進入新的發展階段。隨著電子技術的發展,面陣式固體檢測元件的使用和高性能高配置計算機的引人,出現了兼有攝譜儀的光電直讀的全譜直讀儀器,給發射光譜儀器的研制開辟了一個嶄新的發展前景。發射光譜儀器的測定靈敏度有明顯的提高?;鸹ㄖ庇嫻庾V儀器,通過采用直流電弧光源和同時測量的背景校正技術,或采用PDA的光度測量方法,使痕量的成分測定的靈敏度大為提高,可以同時直接測定高純金屬中的許多痕量元素。等離子體直讀光譜儀器向單道掃描型發展,儀器的性能和功能更加完善,通過改善信噪比降低全出限,或推出水平等離子炬的端視式ICP,采用超聲霧化進樣系統,提高分析的靈敏度,有的可達到石墨爐原子吸收分析方法的水平。
              火花直讀光譜測鋼中氣體成分已進入實用階段。各個廠家在氮、氧等的測定方面作了很多研究和改進,特別對低含量氮的測定采取了改進措施??梢詼y定低至10 ppm的氮含量,測量精度也可達到常規分析方法的要求。各類發射光譜儀器的操作軟件,隨著電子計算機技術的發展,普遍采用高性能配置的計算機,開發出在窗口下運行的全新軟件,操作起來更加直觀可靠。而且,正在不斷推出功能更加強大的操作系統。
              發射光譜技術與相關分析技術互相滲透,拓寬其應用范圍,出現了一批很大有新意的光譜測鋼中氣體成分已進入實用階段。各個廠家在氮、氧等的測定方面作了很多研究和改進,特別對低含量氮的測定采取了改進措施??梢詼y定低至10 ppm的氮含量,測量精度也達到常規分析方法的要求。各類發射光譜儀器的操作軟件,隨著電子計算機技術的發展,普遍采用高性能配置的計算機,開發出在窗口下運行的全新軟件,操作起來更加直觀可靠。而且,正在不斷推出功能更加強大的操作系統。
              發射光譜技術與相關分析技術互相滲透,拓寬其應用范圍,出現了一批很有新意的光譜儀器。如利曼—徠伯斯公司利用發射光譜分析的陰極濺射原理,將固體樣品的氬氣等離子流下濺射,產生自由原子,作為原子化器,按原子吸收方式順序測定,元素可在2 min內測定完畢,精度優于電弧火花,兼有AAS,ARC/SPARK和X—Ray的優點。
              隨著科學技術的不斷發展,分析領域的不斷需求,知識理論的更新,一定會有更新、功能更強、體積更小的專業儀器出現。