直讀光譜儀的簡要發(fā)展史

直讀光譜儀就是我們平常說的光電直讀光譜儀，稱為直讀的原因是相對于攝譜儀和早期的發(fā)射光譜儀而言，是由光電檢測器(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)還沒有得到應(yīng)用，當(dāng)時(shí)所有的光電轉(zhuǎn)換出來的電信號都用數(shù)碼管讀數(shù)，然后在對數(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”，簡稱為直讀光潛儀，隨后這個名稱一直沿用至今。

有句話叫，戰(zhàn)爭永遠(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)測定的光譜儀，并于1944年美國應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室(ARL)研制成臺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，而且對分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理和分析過程控制實(shí)現(xiàn)了自動化。80年代后期，以美國BAIRD公司為代表的國外多個公司的光電直讀光譜儀相繼進(jìn)入我國的分析儀器市場。

20世紀(jì)90年代初，冶金系統(tǒng)已成功用上全自動直讀光譜儀。所謂全自動，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大箱子內(nèi)，組成一個移動式光譜實(shí)驗(yàn)室。此種全自動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專用窗口的抽屜內(nèi)。以后的全部分析過程無需人工干預(yù)，全由計(jì)算機(jī)的預(yù)定程序自動完成。

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提高儀器的色散率及分辨率。進(jìn)入21世紀(jì)以來儀器的數(shù)字控制技術(shù)已取代模擬控制技術(shù)，固體檢測器(如CCD、CMOS)有取代PMT的趨勢也越來越明顯，使儀器向小型化、精密化發(fā)展。