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直讀光譜儀氬氣使用有門道，三大關鍵點你了解多少？

閱讀：218 發布時間：2024-10-31
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隨著我國近些年來科學技術的飛速發展，實驗室安全問題越來越受到重視。遵循嚴格的工作流程，牢記操作規范，掌握全面的安全知識，并時刻保持高度的安全意識，這些都是預防事故發生的關鍵措施。

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知三個方面入手，幫助大家更好地理解和掌握這些內容。

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，放電激發越容易進行，從而獲得穩定的特征光譜強度。另外氬氣在激發時產生的是原子光譜，比空氣（氮、氧）的分子光譜帶更簡單，連續背景低，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電，會導致分析中斷，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生反應，保證了樣品在分析過程中的穩定性。

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）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采用充氬結構，氬氣便可有效避免空氣中的氧氣和水蒸氣在遠紫外區將原子光譜吸收，從而保證分析結果的確定可靠。

凈化分析環境

在樣品被激發時，氬氣可以帶走熱量和粉塵，消除記憶效應，保持分析環境的潔凈。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。

實驗室供氣方式原理科普

實驗室供氣系統按其供應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，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存儲的杜瓦罐供氣，一般容量較大，相比氣態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，現場大多采用分散供氣的方式，并且主要使用氣態存儲鋼瓶。氣態鋼瓶根據不同的規格可分為20L、40L、50L和80L容量。其中，40L氣態鋼瓶是最為常見的選擇。

氬氣瓶認知原理科普

氣瓶由瓶體、瓶帽、瓶閥、防震膠圈等組成（如下圖所示），瓶身上標有制造標志、定期檢驗標志及其他相關信息。氣瓶的安全標志、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，氬氣鋼瓶應使用專業氬氣減壓閥。

氣瓶身上的鋼印（如下圖所示）則是氣瓶的“標簽"，一定要使用在檢驗年限內的鋼瓶，否則會存在安全隱患。現如今鋼瓶上都會有條形碼與二維碼標簽，可用手機直接掃碼，會有全面且清晰的氣瓶信息，觀察氣瓶狀態是否正常。

如何讀懂氬氣瓶標識

小貼士

常規氣體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的瓶內壓力指示針一般會在12.5MPa~13.5MPa左右。

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