手持式光谱仪应用：
手持式光谱仪的应用非常广泛，涉及：电力、石化、考古、金属加工、压力容器、废旧物资回收、航空航天、地质勘探、矿山测绘、开采、矿石分选、矿产贸易、金属冶炼、环境监测、土壤监测、玩具、服装、鞋帽、电子产品等众多领域。
手持式光谱仪原理:
手持式光谱仪是一种基于XRF光谱分析技术的光谱分析仪器，当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子从而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的状态,当较外层的电子跃迁到空穴时,产生一次光电子，击出的光子可能再次被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，发生俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应。所逐出的次级光电子称为俄歇电子。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不被原子内吸收,而是以光子形式放出,便产生X射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。因此，射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。由Moseley定律可知，只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。X射线探测器将样品元素的X射线的特征谱线的光信号转换成易于测量的电信号来得到待测元素的特征信息。
直读光谱仪是比较常用的光谱仪类型，在铸造、钢铁、电力、化工等领域有广泛应用。那么，关于直读光谱仪的使用要点，本文我们来分享下。
直读光谱仪在接通电源开关前，必须先接通氩气。分光仪的内部温度需要达到稳定，一般情况下测控系统昼夜连续工作，一旦关闭电源，再次打开仍须预热。
确保测控系统的光电倍管达到稳定状态。如光电倍增管电源的高压需要调整时，须请有经验的人进行，以免发生电击。
直读光谱仪在验证分析试样时，要激发接近含量的标钢，以证明仪器是否在正常的工作。数据的选择很重要，需考虑多方面的因素，如铁值的变化，插入铝量，激发斑点、声音等，有时要重磨试样分析验证，有时需多次激发来验证。
分析数据一律以标钢含量为准，以控制标钢的正负偏差为准。
每次新换氩气后，工作曲线必须重新标准化，当瓶内压力降到15个大气压时，要更换新氩气;如果在工作过程中发现激发斑点呈白点状，也应换新氩气。
计算机的操作和激发试样时为确保安全必须由同一人操作到底。激发试样前要先将试样放好后才能使用计算机的操作指令。
在激发岗位操作时要注意听声音，试料放置不好，有漏气时，激发声音都会不正常。每个试样，必须激发二次以上。
计算机操作时，应记下炉号、次数和钢种。检查激发放电斑点，凝聚放电是好的，扩散放电(白点)是不好的。检查激发点的位置上是否存在微小裂纹、气孔和砂眼，激发点有无重叠等。
直读光谱仪机房温度要求控制在23—25C之间，由空调机自动控制。当机器在使用过程中出现异常时，应立即切断电源。
当天气温度高时，空调机的制冷次数较频，因此机房大门要经常关闭，保持室内温度，减少制冷次数，延长制冷机的使用寿命。防止制冷制热转换开关误操作时可用胶带封住开关制冷位置。如果误操作一定间隔3分钟再转换开关起动。
在直读光谱仪分析中，对试样的激发需要一段预燃时间。试样在充有氩气的火花室中激发，空气绝大部分被赶跑，所以激发放电中选择性氧化的影响、氧化吸收紫外线的影响就比较小，但依然存在着复杂的物理化学过程，如蒸发、扩散的过程等。
直读光谱仪必须经过一定的时间后，才能达到稳定的放电，即各元素谱线的绝对强度和相对强度更趋于稳定，此过程称为预燃阶段。
但这个过程要比在空气中短些。并且对于不同的钢种，不同的元素的预燃曲线是不一样的。
直读光谱仪对于预燃时间的选择可以采用描迹法和积分法来确定。描迹法是做出各元素的预燃曲线，综合兼顾每个元素达到稳定的时间、确定共同的予燃时间。
积分法是在不同的预燃时间下，反复激发试样，观察其各元素分析结果的再现性，从而选出适当的预燃时间。
对于中低合金钢预燃时间可选4—6 秒;高合金钢的预燃时间可选 5—8 秒;易切削钢的预燃时间可为 10—30 秒。
但必须指出预燃时间的长短与光源性能有关，能量大的，预燃时间就会短些。曝光时间的确定，主要取决于激发样品中元素分析的再现性好坏。
曝光过程是直读光谱仪光电流向积分电容中充电(也称积分)过程。积分的结果可认为是取光电流的平均值，所以积分时间不要过短。
为了保证分析精度，使火花放电的总次数在2000--3000 次左右。使铁和分析元素的光强值和比值比较适中。在正常分析时，曝光时间一般采用3—5秒。但必须指出，直读光谱仪曝光时间长短与光源的能量大小有关。
故障排除，首先应分析原因。仪器故障产生的原因和出现的现象是错综复杂的。
必须小心观察故障现象，认真检测和细致地分析比较，才能找出故障所在。
由于仪器型号繁多，结构、线路和功能差别较大，要详细讨论一起产生故障的原因和排除方法，必须针对具体仪器来分析，需参考厂家的仪器线路图、说明书和维修手册。
这里仅从操作者正确使用和分析角度就一些共同性的常见的故障问题作简要讨论。
（一）仪器显示系统故障
1、电源显示器不亮故障原因：
电源进线断路或接触不良，保险管损坏，电源输入线某处断路。查处方法：用万用表查出故障并修复。
2、显示仪表突然波动故障原因：
电网电压变动太大，电子线路中个别元器件突然损坏；某处导线或接触点断路或短路；高压控制失灵。
（二）光源系统故障
1、空心阴极灯点不亮故障原因：
灯电源出问题或未接通；灯头与灯座接触不良；灯头接线断路；灯漏气。
查处方法：分别检查电源、连线和插接件；若不是电路问题；再进行换灯检查。
2、灯阴极辉光颜色异常故障原因：灯内惰性气体不纯。
查处方法：在工作电流或大电流（80mA，150mA）下反向通电处理。
3、灯阴极口外发光或阴极内发生跳动的火花状放电，故障原因：
灯内惰性气体压力降低不能维持正常放电，后者由阴极表面氧化物或杂质所致。
查处方法：前种情况需换新灯；后种情况通过十几毫安电流直到火花放电停止，若无效则需换新灯。
4、氚灯不亮故障原因：氚灯电源系统出现故障；氚灯起辉电压因长期使用而增高；氚灯寿命完结。查处方法：针对原因分别加以处理。
5、氚灯能量不够故障原因：光栏小；光裸未调好；波段不适；氚灯寿命终结。查处方法：加大光挡；重调光路；换新灯。
（三）能量输出方面的故障
1、空心阴极灯亮而高压开启后无能量输出故障原因：无负高压；空心阴极灯发光异常或位置不对；波长不准；燃烧器挡光；
单色器故障；主机电路故障。查处方法：第二、三、四种情况易查，第一、五、六种情况需按仪器说明书或维修手册的规定逐一处理。
2、输出能量过低故障原因：
灯能量弱；光路调整不佳；透镜或单色器内光学元件被污染；波长不准；放大线路增益下降；光电倍增管衰老。
查处方法：如果是全波段内能量普遍降低，应检查光电倍增管是否衰老和负高压是否正常；
如果能量低与波长有关，除察看光学元件有无污染外，还应检查单色器光学系统有无机械位置变化；
如果是因波长示值错乱，应重新校正波长；如果是线路增益问题，需按照维修手册规定进一步查因处理。
3、工作时能量显示不变化故障原因：
主机电路中前置放大器连接有问题；主放大器异常。
查处方法：检查前置放大器连线及运算放大器；按维修手册的要求调整电位器。
4、挡光时能量不为零故障原因：
前置放大器组件或主放大器组件失调或损坏。
查处方法：用数字表监测前置放大器输出，挡光时调整印制板上的电位器，使能量指示为零，或更换主放大器上的运算放大器。
（四）吸收信号方面的故障
1、零点不对故障原因：空心阴极灯衰老，强度太弱，波长调节不准；石英窗口和聚光镜表面污染；双光束仪器样品光束和参比光束不匹配。
查处方法：针对具体原因作相应处理；带有自动凋零装置的仪器，若按下按钮，数字显示不在（0.000±0.002）A，可调整自动调零电路的调整点置零，也可采用燃烧器挡光使仪器输出10mV，数字显示吸光度不等于1.000时，可调整数字显示板电路的调整点使吸光度为1.000。
2、静态基线漂移故障原因：光源系统和检测系统故障。
查处方法：首先查明仪器是在受潮。放置吸潮硅胶，仪器通电去潮，一段时间后仪器稳定性会逐渐正常。查明仪器单独“地线”是否良好，仪器的“地线”（与佼器外壳接通）不能与“中线”共用。
任何电磁感应都会使仪器产生漂移。用示波器检查“同步解调控制电路”检测点的波形，并与标准波形比较，如果波形异常，应调整使之正常。
同步解调控制的波形微小变化，都可以使仪器产生漂移。
元素灯和灯电源的稳定性，负高压电源的稳定性等，都可能导致基线漂移。若是电源问题，应按维修手册加以处理。
3、点火基线漂移故障原因：静态基线漂移；原子化系统故障。
查处方法：排除静态基线漂移；检查吸液毛细管有无堵塞和“气泡”，废液排泄是否畅通和雾室内有元积水。
气源压力不稳和燃烧器预热不够均会引起漂移。当然波长调不准也会导致漂移。应针对具体情况，分别加以处理。
4、噪声大、读数不稳故障原因：
光源系统、原子化系统、分光系统和检测系统发生故障。
查处方法：首先区分故障是来源于原子化系统还是电检测系统。通过点燃火焰吸喷“纯水”和不点火的情况比较：据基线稳定度就可判明。
如果判断出故障来源于原子化系统，还要进而判断是来自火焰还是喷雾装置；
可通过吸喷“纯水”和调节喷雾器为观察噪声电平是否明显减小或消失，否则，噪声可能主要来自火焰。
可调整燃助比、燃烧器高度和稳定气源压力来观察噪声也平的变化情况。喷雾器是火焰原子化系统噪声的主要来源。
如果判断故障主要来源于电检测系统，需先区分出来自灯电源还是检测系统。
可使用合格的铜灯，让仪器和灯充分预热，切断人射光，考察此时的噪声电平。
若正常，则故障来自灯电源或元素灯。再进一步检查灯电源，或换新灯检查。
如果否定出自灯或灯电源，则需进一步检查单色器系统和检测系统。故障现象随波长而变化，则可判断故障主要来自单色器系统。
对于双光束仪器与如果增加灯电流，基线漂移增大，说明单色器两束光不匹配。单色器内部的杂散光、光栅及其光学元件表面积聚灰尘、污秽，均能使噪声电平增大。
检测素统是噪声主要来源之一。需使用万用表和示波器，先查清故障是来自电源供应还是光电倍增管或线性电路。
检查噪声故障是件难度较大的工作，故障现象有时是多部分多因素的叠加综合，但通过耐心细致的分析、比较、检查，也可以“确症”和排除的。
读数不稳定表示吸收信号叠加有较大的噪声。这对测定是不利的。
导致读数不稳的原因主要来自原子化系统，吸液毛细管堵塞，雾化器雾口腐蚀，雾化室内积废液，空气和乙炔不纯或压力不稳，试液基体浓度过大，有沉淀和夹杂物；
燃烧器缝口沉积有炭和无机盐或缝口堵塞而使火焰主锯齿形，所有这些情况均影响读数稳定性。应针对具体问题加以检查排除。
（五）灵敏度和检出限方面的故障
1、灵敏度故障原因：
仪器工作条件不是zui佳；毛细管和节流嘴相对位置和同心度不佳；撞击球位置不佳；雾化室内积废液；元素灯质劣；线路增益下降；光学元件积灰尘污秽。
查处方法：按说明书和维修手册提供的方法，逐一查找原因加以改进处理。
2、检出限值偏离故障原因：导致灵敏度低的诸项故障；造成噪声过大和读数不稳的各项故障。
查处方法：综合上述有关方法查处故障。
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