ICP扫描光谱仪的研发

论文摘要

随着科技和社会的快速发展,国内市场对ICP扫描光谱仪的需求越来越大,但目前在国内销售的扫描光谱仪大多数为进口产品,这样在设备使用和日常维护中都存在着各种不足。为了方便国内用户的使用,有必要自行研制开发ICP扫描光谱仪。本论文首先较为详细地阐述了ICP(感应耦合等离子体)扫描光谱仪的组成结构以及工作原理。ICP扫描光谱仪是整体结构复杂、技术含量很高的光谱分析仪器,主要由四部分组成:光源、进样系统、分光系统和测量与处理系统。ICP光源有两种:一种是自激式高频发生器,一种是它激式高频发生器。本论文选用的是自激式高频发生器。进样系统由气路系统、等离子体炬管、雾化器和雾室等组成。分光系统主要由一块光栅和两块准直镜组成,光栅放置在光栅台上,由扫描机构带动光栅台转动光栅。扫描机构由步进电机、驱动器及蜗轮蜗杆组成。测量与处理系统是ICP扫描光谱仪中比较关键的一部分。本论文详细论述了测量与处理系统各个部分的结构、作用和扫描定位系数的计算。另外本论文还编写了整个分析软件,论文介绍了分析软件所实现的功能。最后我们对ICP扫描光谱仪进行了指标测试。实验数据表明,本论文所研究的ICP扫描光谱仪已实现了立项时提出的各项技术指标,在技术上已经达到了国内领先。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 光电光谱分析的发展
• 1.2 国内外光谱分析仪器的发展状况
• 1.2.1 光电光谱分析仪器概述
• 1.2.2 光电光谱分析仪器的特点及应用范围
• 1.2.3 近年来国内外光谱仪器事业的新发展
• 1.3 本论文产生背景及本论文所完成的主要工作
• 第二章 ICP 扫描光谱仪的组成及原理
• 2.1 仪器组成
• 2.1.1 ICP 高频发生器
• 2.1.2 进样系统
• 2.1.3 分光系统
• 2.1.4 扫描机构及步进电机的精密控制
• 2.1.5 冷却水循环系统
• 2.1.6 测量与处理系统
• 2.2 工作过程及原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 测量与处理系统
• 3.1 电源供给系统
• 3.2 数据采集及处理系统
• 3.2.1 光电转换器件——光电倍增管
• 3.2.2 单片机控制单元
• 3.2.3 积分板
• 3.2.4 疲劳灯
• 3.2.5 光耦限位板
• 3.3 本章小结
• 第四章 ICP 扫描光谱仪分析软件系统的设计
• 4.1 操作系统及开发软件说明
• 4.1.1 操作系统
• 4.1.2 开发工具
• 4.1.3 Visual FoxPro 6.o 的功能特点
• 4.2 定量分析软件系统的一般模型
• 4.3 关于分析方法
• 4.3.1 标准曲线法
• 4.3.2 标准加入法
• 4.3.3 内标法
• 4.4 背景校正方法
• 4.4.1 空白法校正背景
• 4.4.2 动态法校正背景
• 4.5 定位系数的计算
• 4.6 本章小结
• 第五章 ICP 扫描光谱仪的性能测试
• 5.1 主要试剂
• 5.2 实验结果和讨论
• 5.2.1 当天稳定性
• 5.2.2 谱线定位重复性测定及测控系统检测（灯曝光）
• 5.2.3 六种元素的工作曲线及检出限
• 5.2.4 积分时间对检出限的影响
• 5.2.5 总结与讨论
• 5.3 系统评价
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢