直讀光譜儀的誤差來源與避免

光電直讀光譜儀雖然本身測量準確度很高，但測定試樣中元素含量時， 所得結果與真實含量通常不一致，存在一定誤差，并且受諸多因素的影響，有的材料本身含量就很低。下面就誤差的種類、來源及如何避免誤差進行分析。

  根據誤差的性質及產生原因， 誤差可分為下面幾種：

　　1.系統誤差的來源

　　(1)標樣和試樣中的含量和化學組成不相同時，可能引起基體線和分析線的強度改變，從而引入誤差。

　　(2)標樣和試樣的物理性能不相同時，激發的特征譜線會有差別從而產生系統誤差。

　　(3)澆注狀態的鋼樣與經過退火、淬火、回火、熱軋、鍛壓狀態的鋼樣金屬組織結構不相同時，測出的數據會有所差別。

　　(4)未知元素譜線的重疊干擾。如熔煉過程中加入脫氧劑、除硫磷劑時，混入未知合金元素而引入系統誤差。

　　(5)要消除系統誤差，必須嚴格按照標準樣品制備規定要求。為了檢查系統誤差，就需要采用化學分析方法分析多次校對結果。

　　2.偶然誤差的來源

　　與樣品成分不均勻有關的誤差。因為光電光譜分析所消耗的樣品很少，樣品中元素分布的不均勻性、組織結構的不均勻性，導致不同部位的分析結果不同而產生偶然誤差。主要原因如下：

　　(1)熔煉過程中帶入夾雜物，產生的偏析等造成樣品元素分布不均。

　　(2)試樣的缺陷、氣孔、裂紋、砂眼等。

　　(3)磨樣紋路交叉、試樣研磨過熱、試樣磨面放置時間太長和壓上指紋等因素。

　　(4)要減少偶然誤差，就要精心取樣，消除試樣的不均勻性及試樣的鑄造缺陷，也可以重復多次分析來降低分析誤差。

　　3.其他因素誤差

　　(1)氬氣不純。當氬氣中含有氧和水蒸氣時，會使激發斑點變壞。如果氬氣管道與電極架有污染物排不出去，分析結果會變差。

　　(2)室內溫度的升高會增加光電倍增管的暗電流，降低信噪比。濕度大容易導致高壓元件發生漏電、放電現象，使分析結果不穩定。

    如何避免誤差：

　　(1)試樣表面要平整，當試樣放在電極架上時，不能有漏氣現象。如有漏氣，激發時聲音不正常。

　　(2)樣品與控制標樣的磨紋粗細要一致，不能有交叉紋，磨樣用力不要過大，而且用力要均勻，用力過大，容易造成試樣表面氧化。

　　(3)對高鎳鉻鋼磨樣時，要使用新砂輪片磨樣，磨紋操作要求更嚴格。

　　(4)試樣不能有偏析、裂紋、氣孔等缺陷，試樣要有一定的代表性。

　　(5)電極的頂尖應具有一定角度，使光軸不偏離中心，放電間隙應保持不變，否則聚焦在分光儀的譜線強度會改變。多次重復放電以后，電極會長尖，改變了放電間隙。激發產生的金屬蒸氣也會污染電極。所以必須激發一次后就用刷子清理電極。

　　(6)透鏡內表面常常受到來自真空泵油蒸氣的污染，外表面受到分析時產生金屬蒸氣的附著，使透過率明顯降低，對波長小于200nm的碳、硫、磷譜線的透過率影響更顯著，所以聚光鏡要進行定期清理。

　　(7)真空度不夠高會降低分析靈敏度， 特別是波長小于200nm的元素更明顯， 為此要求真空度達0.05mmHg。

　　(8)出射狹縫的位置變化受溫度的影響大，因此保持分光室內恒溫30℃很重要，還要求室內溫度保持一致，使出射狹縫不偏離正常。