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直讀光譜儀氬氣使用有門道，三大關(guān)鍵點你了解多少？

來源：聚光科技（杭州）股份有限公司 2024年10月31日 13:59

隨著我國近些年來科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，實驗室安全問題越來越受到重視。遵循嚴(yán)格的工作流程，牢記操作規(guī)范，掌握全面的安全知識，并時刻保持高度的安全意識，這些都是預(yù)防事故發(fā)生的關(guān)鍵措施。

本文將從直讀光譜儀氬氣使用原理、實驗室供氣方式以及鋼瓶氬氣的認(rèn)知三個方面入手，幫助大家更好地理解和掌握這些內(nèi)容。

光譜儀系列

直讀光譜儀氬氣原理科普

火花直讀光譜儀為什么需要使用高純氬氣（純度≥99.999%）？

氬氣具有低電離電位

氬氣的電離電位較低，可以顯著降低分析間隙的擊穿電壓。擊穿電壓越低，放電激發(fā)越容易進行，從而獲得穩(wěn)定的特征光譜強度。另外氬氣在激發(fā)時產(chǎn)生的是原子光譜，比空氣（氮、氧）的分子光譜帶更簡單，連續(xù)背景低，有利于獲得清晰的特征光譜。

氬氣可以提供惰性保護氣氛

在高溫激發(fā)過程中，氬氣作為保護氣，不會與樣品金屬蒸氣形成其他化合物，有效防止分析樣品和電極被空氣中的氧氣和氮氣氧化或氮化。氧化物和氮化物不導(dǎo)電，會導(dǎo)致分析中斷，影響光強度值；另外氬氣是惰性氣體，在高溫下不與任何金屬發(fā)生反應(yīng)，保證了樣品在分析過程中的穩(wěn)定性。

傳輸真空紫外光譜

氬氣能夠有效傳輸真空紫外光譜（200nm 以下），杜絕紫外區(qū)的特征光譜被空氣中的氧氣和水蒸氣吸收。這對于分析碳、氮、硫、磷等元素（其特征譜線位于紫外區(qū)）尤為重要；此外聚光科技旗下子公司聚光盈安雙光室儀器紫外光室內(nèi)采用充氬結(jié)構(gòu)，氬氣便可有效避免空氣中的氧氣和水蒸氣在遠(yuǎn)紫外區(qū)將原子光譜吸收，從而保證分析結(jié)果的確定可靠。

凈化分析環(huán)境

在樣品被激發(fā)時，氬氣可以帶走熱量和粉塵，消除記憶效應(yīng)，保持分析環(huán)境的潔凈。有助于提高分析精度，減少由前一樣品造成的交叉污染。并且氬氣有助于維持激發(fā)室的正壓力，防止空氣在分析間隔過程及更換樣品時進入激發(fā)室。

高純氬的重要性

直讀光譜儀對氬氣的純度要求高達99.999%，只有高純度氬氣才能保證儀器分析的穩(wěn)定性。低純度氬氣會影響部分高合金（如Cr、Ni、W 等含量高）樣品的正常激發(fā)。

實驗室供氣方式原理科普

實驗室供氣系統(tǒng)按其供應(yīng)方式可分為分散供氣與集中供氣。

分散供氣

分散供氣是將氣瓶或氣體發(fā)生器分別放在各個儀器分析室，接近儀器用氣點，使用方便，節(jié)約用氣，投資少；但由于氣瓶接近實驗人員，安全性欠佳，一般要求采用專門的特種氣體安全柜。此種供氣方式大多采用氣態(tài)儲存的鋼瓶供氣，一瓶用完后更換下一瓶。

集中供氣

集中供氣是將各種實驗分析儀器需要使用的各類氣體鋼瓶，全部放置在實驗室室外獨立的氣瓶間內(nèi)，進行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實驗儀器的用氣要求輸送到每個實驗室不同的實驗儀器上。此種供氣方式可采用液態(tài)存儲的杜瓦罐供氣，一般容量較大，相比氣態(tài)存儲鋼瓶可使用更長時間。

對于聚光盈安直讀光譜儀的用戶，現(xiàn)場大多采用分散供氣的方式，并且主要使用氣態(tài)存儲鋼瓶。氣態(tài)鋼瓶根據(jù)不同的規(guī)格可分為20L、40L、50L和80L容量。其中，40L氣態(tài)鋼瓶是最為常見的選擇。

氬氣瓶認(rèn)知原理科普

氣瓶由瓶體、瓶帽、瓶閥、防震膠圈等組成（如下圖所示），瓶身上標(biāo)有制造標(biāo)志、定期檢驗標(biāo)志及其他相關(guān)信息。氣瓶的安全標(biāo)志、安全附件（如瓶閥、安全泄壓裝置、緊急切斷裝置等）以及保護附件（如固定式瓶帽、保護罩、底座、頸圈等）對確保其安全使用至關(guān)重要。高壓氣瓶中氣體壓力需通過減壓閥降至使用范圍，氬氣鋼瓶應(yīng)使用專業(yè)氬氣減壓閥。

氣瓶身上的鋼印（如下圖所示）則是氣瓶的“標(biāo)簽”，一定要使用在檢驗?zāi)晗迌?nèi)的鋼瓶，否則會存在安全隱患?，F(xiàn)如今鋼瓶上都會有條形碼與二維碼標(biāo)簽，可用手機直接掃碼，會有全面且清晰的氣瓶信息，觀察氣瓶狀態(tài)是否正常。

如何讀懂氬氣瓶標(biāo)識

小貼士

常規(guī)氣體40L鋼瓶充裝壓力上限為15MPa，冷卻壓力在13.5±0.5MPa，水壓試驗最高壓力上限為22.5MPa，一瓶新的40L鋼瓶氬氣，在我們接上減壓閥時右側(cè)的瓶內(nèi)壓力指示針一般會在12.5MPa~13.5MPa左右。

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