【摘要】：輝光放電原子發(fā)射光譜儀可以用于材料表面物質(zhì)成分的分析檢測(cè),它能夠直接分析固體樣品,并能對(duì)樣品表面進(jìn)行沿深度方向的逐層分析。近年來(lái),輝光放電光譜儀廣泛應(yīng)用于金屬涂鍍層、超硬涂層、有機(jī)涂層等材料的分析檢測(cè)領(lǐng)域,為材料表面成分分析、生產(chǎn)工藝改善、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)等應(yīng)用研究提供了有效的分析手段。因此,對(duì)輝光放電光譜儀相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用的研究是國(guó)內(nèi)外分析儀器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。光譜分析儀器的小型化是其發(fā)展的一個(gè)重要研究方向,小型光譜儀可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)大型儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴等不足。本文研究了一種小型射頻輝光放電光譜分析系統(tǒng),采用便攜式CCD光譜檢測(cè)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多道分光檢測(cè)系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了適用于CCD檢測(cè)器的輝光放電激發(fā)源和實(shí)驗(yàn)平臺(tái),簡(jiǎn)化了輝光光譜儀的結(jié)構(gòu),減小了儀器的體積。可應(yīng)用于小型分析實(shí)驗(yàn)室、材料質(zhì)檢部門及學(xué)校研究室等多種場(chǎng)合。本文設(shè)計(jì)完成了小型射頻輝光放電光譜分析系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其中包括輝光放電激發(fā)源、射頻供電系統(tǒng)、CCD光譜檢測(cè)系統(tǒng)、樣品裝載裝置和抽真空裝置。詳細(xì)介紹了輝光放電激發(fā)源的設(shè)計(jì)方案,并給出了各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。介紹了射頻供電系統(tǒng)的原理和調(diào)試方法。設(shè)計(jì)完成了樣品裝載裝置和抽真空裝置,并對(duì)樣品與陽(yáng)極筒端面的距離進(jìn)行了優(yōu)化。通過實(shí)驗(yàn)確定了射頻功率、放電氣壓等實(shí)驗(yàn)條件。采用本系統(tǒng)對(duì)鍍鋅板、鐵基塊狀樣品、銅基塊狀樣品三種不同基體金屬樣品進(jìn)行了濺射激發(fā),均得到了良好的濺射坑型。采用愛萬(wàn)提斯CCD光譜檢測(cè)器對(duì)特征光譜信號(hào)進(jìn)行了采集和分析,在鍍鋅板樣品中檢測(cè)到Zn、Fe、Cu、Al和P元素,在鐵基塊狀樣品中檢測(cè)到Al、Fe、Cu和C元素,在銅基塊狀樣品狀樣品中檢測(cè)到Cu、Fe和Mg元素。給出了不同樣品的檢出元素及其光譜強(qiáng)度數(shù)據(jù),初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)三種金屬樣品元素的定性分析。討論了射頻功率與氬氣壓強(qiáng)對(duì)輝光放電系統(tǒng)激發(fā)效果的影響,給出了鐵基塊狀樣品中Fe元素和Cu元素譜線強(qiáng)度隨射頻功率和氬氣壓強(qiáng)的變化趨勢(shì)曲線。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH744.1
【圖文】：

Yvon 公司及美國(guó) LECO 公司）生產(chǎn)，如圖 1-2 為法國(guó) HOfiler 2 型輝光放電光譜儀及其等離子體激發(fā)源。在國(guó)內(nèi)，析儀器有限公司在“NCS-GD05 輝光放光譜儀”研究基50 輝光放電光譜儀”樣機(jī)[11]。

鋅板、彩涂板等[25]。典型的輝光放電光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行深度分析的實(shí)例如圖1-3和圖1-4。圖1-3為采用HORIBA公司生產(chǎn)的射頻輝光放電光譜儀對(duì)銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池進(jìn)行成分深度剖析所得出的分析結(jié)果[18]。通過對(duì)此樣品的深度剖面分析，可以獲得 Se、Cu、Mo、Ga 等成分在不同梯度和界面的分布狀況，以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高效率。圖 1-4 為采用脈沖射頻輝光放電光譜儀對(duì) Au/NiP/黃銅的電子元件進(jìn)行元素含量隨深度的分布結(jié)果，分析時(shí)間為 2 min。質(zhì)量百分含量%深度μm圖 1-3 對(duì)銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池進(jìn)行成分深度剖析的結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】

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3 余興;;輝光放電光譜分析技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J];冶金分析;2016年02期

4 肖元芳;王小華;杭緯;;中國(guó)原子光譜發(fā)展近況概述[J];光譜學(xué)與光譜分析;2015年09期

5 徐永林;;鍍錫板鍍層的輝光放電光譜法解析[J];冶金分析;2015年03期

6 劉潔;;輝光放電光譜技術(shù)及其應(yīng)用[J];河北冶金;2015年02期

7 余衛(wèi)華;李江文;于錄軍;張穗忠;;輝光深度定量分析模型中的缺陷和解決方法[J];冶金分析;2015年01期

8 鄧軍華;;輝光放電發(fā)射光譜技術(shù)及其在國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用[J];冶金分析;2013年10期

9 喬奉華;;現(xiàn)代分析儀器及其進(jìn)展[J];現(xiàn)代企業(yè)教育;2013年10期

10 陳素娥;;分析儀器的信息化發(fā)展趨勢(shì)[J];分析儀器;2012年03期

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本文編號(hào)：2734723