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幻灯片1●火花源原子发射光谱分析技术●主讲教师：张海强幻灯片2●本次培训的主要目的是：●1、了解火花发射光谱的基本概念和理论知识；●2、熟悉火花光谱仪器的组成结构及工作原理；●3、具备火花发射光谱仪器的实际操作能力；●4、掌握该技术在相关领域的应用。
●即分析检测技术基础、仪器与操作技术。
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幻灯片71.1.1 光谱和光谱分析●光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。
即按照波长(或频率)顺序排列的电磁辐射。
可见光、无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线、γ射线和宇宙射线等都是电磁辐射。
幻灯片8光谱分析属于光学分析。
光学分析是基于电磁辐射与物质相互作用后产生的辐射信号的波长和强度或发生的变化来测定物质的一类分析方法。
包括光谱法和非光谱法。
按获得方式：发射光谱法、吸收光谱法、拉曼光谱法；按本质特性：分子光谱（红外吸收、紫外-可见吸收、分子荧光和磷光）、原子光谱（原子发射、原子吸收、原子荧光、X射线荧光）幻灯片9紫外线、可见光和红外线统称为光学光谱。
一般所谓“光谱”仅指光学光谱而言。
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幻灯片151.2.1 原子发射光谱分析过程使试样在外界能量的作用下转变成气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态。
当从较高的能级跃迁到较低的能级时，原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。
产生的辐射经过光栅进行色散分光后，用检测器采集按波长顺序排列的谱线的强度，经计算机处理得到不同元素的含量幻灯片16错误!未找到引用源。
幻灯片171.2.2 原子发射光谱的产生热能、电能错误!未找到引用源。
幻灯片181.2.3 能量辐射公式● 式中E2、E1分别为高能级、低能级的能量，通常以电子伏特为单位；● h 为普朗克常数（6.6256×10-34J ·S ）；● ν及λ分别为所发射电磁波的频率及波长，c 为光在真空中的速度，等于2.997×1010cm ·s-1。
火花源原子发射光谱培训总结2015年10月26-30日我参加了钢铁研究总院分析测试培训中心组织的火花源原子发射光谱分析技术的培训，主讲人为钢铁研究总院高级工程师XX。
通过此次学习，我对火花源原子发射光谱的原理、构造、维护、分析应用、分析结果的数据处理有了非常深入的了解，同时也使我在这方面的水平提高了一个层次，下面是我这次学习的一点体会。
一、老师首先是讲授了火花源原子发射光谱的原理。
通过本次学习对一些专业术语有了深刻的理解，对仪器的分析原理理解更加透彻。
任何仪器只有在真正了解了它的原理，才能掌握影响仪器稳定性及分析结果准确性的各要素。
在日常工作中就要控制这些因素，从而对分析过程及结果有个清淅的认识和判断。
二、了解仪器构造便于仪器的维护保养和修理。
火花源原子发射光谱的装置一般分为四部分：光源系统、光学系统、信号接收和放大系统、数据采集与处理系统。
只有掌握了仪器构造才能正确的使用和维护保养仪器，保证仪器长期处于正常状态。
也只有掌握了仪器构造才能加强处理仪器故障的能力。
通过培训对提高仪器的维护保养和处理故障能力，从而实现成本节约起到很大的作用。
三、掌握仪器操作技术。
老师重点在以下几方面进行了讲授：1、样品的制备2、仪器各个工作参数的设定及检查3、仪器的操作步骤4、氩气系统5、试样在氩气中放电6、氩气的净化。
通过学习，掌握了仪器日常使用中操作步骤以及各处的技术要求，确保整个分析过程标准化，对分析中出现的问题能找到原因，能给出正确的解决方法。
四、在钢铁研究总院进行了实际操作部分培训。
通过现场讲解及实操，使几天所学知识得以应用。
从样品制备到分析结果的数据处理进行了系统的考核。
四天下来感觉收获颇丰。
通过此次培训，让自己对仪器的原理、结构、操作、维保等方面的水平得到了提升。
通过老师的讲述以及与其他用户的交流掌握了一些仪器常见故障的排除方法。
感谢公司和领导给我这样的机会，我会把我所学的东西在最短的时间内消化吸收应用到实际，同时也要把我在此次学习的知识分享给每位员工，以此为契机推动大家共同学习共同进步。
火花源原子发射光谱分析技术ⅡNTC 培训_ATC 002全国分析检测人员能力培训委员会2014-06第二部分仪器与操作技术z一仪器基本结构z二仪器辅助设备z三仪器操作技术z四仪器检定z五仪器维护一仪器基本结构光源 1.11.2检测系统1.3数据采集与处理系统1.4光学系统1.1 光源•1.1.2 火花光源•1.1.3 等离子体光源•1.1.4 其他光源•1.1.5 火花台z光源对试样具有两个作用过程。
首先，把试样中的组分蒸发离解为气态原子，然后使这些气态原子激发，使之产生特征光谱。
因此光源的主要作用是对试样的蒸发和激发提供所需的能量。
最常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花、激光光源、电感耦合等离子体（ICP）焰炬等等。
1.1.1 电弧光源z电弧光源是在两个电极之间加上直流或交流电，通电形成电弧放电，将电极上的分析物进行蒸发、原子化和激发。
分为直流电弧和交流电弧。
直流电弧发生器交流电弧发生器火花即电容放电高压火花采用12000伏的高压和较小电容量的高压火花光源，这类光源由于贮存电容器内的电压很高,足以击穿分析间隙,可以自行放电。
低压火花采用较低的电压(几百伏)及较大电容量，这类光源由于贮存电容器内的电压较低，不足以击穿分析间隙,因此它除了充放电线路以外还有一个引火装置。
高压火花光源z电源电压E经变压器B，产生10～25kV的高压，然后通过扼流圈D向电容器C充电，达到G的击穿电压时，通过电感L向G放电，产生振荡性的火花放电。
放电完了以后，又重新充电、放电，反复进行。
特点这种光源的特点是放电的稳定性好，放电的瞬间温度可高达10000K以，能产生激发电位很高的原子线和离子线，适用于定量分析及难激发元素的测定。
但这种光源每次放电后的间隙时间较长，电极温度较低，因而试样的蒸发能力较差，较适合于分析低熔点的试样。
缺点是，灵敏度较差，背景大，不宜作痕量元素分析；噪音较大；做定量分析时，需要有较长的预燃时间。
低压火花光源z直流电压DC2（几百伏）先对电容器Cap充电，电容器两端的充电电压加在分析间隙上，但因电压低，不能击穿分析间隙进行火花放电，需要采用脉冲高压电来引燃。
通用理化性能分析检测能力的技术分类
1、ATC-化学分析测试技术代码表
ATC 001 电感耦合等离子体原子发射光谱分析技术
ATC 002 火花源原子发射光谱分析技术
ATC 003 X射线荧光光谱分析技术
ATC 004 辉光放电发射光谱分析技术
ATC 005 原子荧光光谱分析技术
ATC 006 原子吸收光谱分析技术
ATC 007 紫外-可见吸收光谱分析技术
ATC 008 分子荧光光谱分析技术
ATC 009 红外光谱分析技术
ATC 010 气相色谱分析技术
ATC 011 液相色谱分析技术
ATC 012 毛细管电泳分析技术
ATC 013 固体无机材料中碳硫分析技术
ATC 013-1 燃烧-红外吸收法测定碳硫量
ATC 013-2 燃烧-气体容量法测定碳量
ATC 013-3 燃烧-重量法测定碳量
ATC 013-4 蒸馏-分光光度法测硫量
ATC 013-5 燃烧-碘酸钾滴定法测硫量
ATC 013-6 硫酸钡重量法测硫量
ATC 014 固体无机材料中气体成分（O、N、H）分析技术（红外法测O、热导法测N、H）
ATC 014-1 光度法测氮量
ATC 014-2 滴定法测氮量
ATC 015 核磁共振分析技术
ATC 016.1 气相色谱-质谱分析技术
ATC 016.2 液相色谱-质谱分析技术
ATC 017 电感耦合等离子体质谱分析技术
ATC 018 电化学分析技术
ATC 019 物相分离分析技术
ATC 020 重量分析法
ATC 021 滴定分析法
ATC 022 有机物中元素（C、S、O、N、H）分析技术
ATC 023 酶标分析技术。
火花源原子发射光谱分析技术课件火花源原子发射光谱分析技术课件是分析实验中非常重要的一种分析技术。
它特别适用于金属分析、质量分析、合金成分分析、材料分析、腐蚀现象及质量控制等领域中。
本文将从以下几个方面进行展开，详细介绍火花源原子发射光谱分析技术的原理、特点、应用及未来发展。
一、原理火花源原子发射光谱分析技术是一种使用电弧束或火花放电，将样品的原子激发成原子态，然后分析其发射光谱的技术。
原理上可以分为两大类：基于连续波激光的技术和基于脉冲激光的技术。
在基于脉冲激光的技术中，激光的瞬时作用使得激发的基态原子释放出它们的动能，这些原子以高速向前运动，产生连续的荧光。
而基于连续波激光的技术，则是通过带有高能量的激光束对样品进行直接照射，从而激发出许多发射光线。
这些光线中的一些频率被收集并分析，从而得到样品的元素组成。
二、特点火花源原子发射光谱分析技术有以下几个特点：（1）多元素分析能力强：火花源原子发射光谱分析技术能够对多种元素进行分析，并且其精度和灵敏度都较高，这一点是它比较值得借鉴的特点。
（2）快速分析：与传统分析方法相比，火花源原子发射光谱分析技术分析速度快，一次可以同时测量多个元素，减少人工分析时间。
（3）维护成本低：火花源原子发射光谱分析技术的维护成本较低，仅需定期清洁仪器、更换光源和电极等部件即可维护好设备。
（4）强检测能力：由于火花源原子发射光谱分析技术对样品进行直接分析，因此其检测能力非常强大。
三、应用火花源原子发射光谱分析技术目前已经被广泛应用于金属分析及相关行业、电池材料分析、焊接领域、锅炉腐蚀及防腐行业、矿物勘探及地球化学等领域。
具体应用包括分析成分、检测材料、分析残留物、研究合金、控制污染、分析烟气、研究元素仪器分析、开发新样品等方面。
四、未来发展随着科学技术的进步，火花源原子发射光谱分析技术在未来的发展中将会更加完善和广泛。
需要注意的是，未来改良重点将集中在进一步提高精度、人性化的操作界面、实现自动化分析，并可下发数据实时处理。
发射光谱课外资料定义原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry，AES），是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的。
原子发射光谱法可对约70种元素（金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。
在一般情况下，用于1%以下含量的组份测定，检出限可达ppm，精密度为±10%左右，线性范围约2个数量级。
这种方法可有效地用于测量高、中、低含量的元素。
概述原子发射光谱法，是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方原子发射光谱法。
在正常状态下，原子处于基态，原子在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）。
原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即：1、由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射；2、将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱；3、用检测器检测光谱中谱线的波长和强度。
由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的特征不同，据此可对样品进行定性分析；而根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现元素的定量测定。
原子发射光谱是指由于物质内部运动的原子和分子受到外界能量后发生变化而得到的。
发射光谱的起源和发展分析化学中包括了光学分析法，而发射光谱分析是一方法中最为古老的一种。
其理论基础就是光谱学。
在历史上,牛顿是第一个发现色散现象的科学家。
1666年，牛顿发现，如果将一枚棱镜置于一个光源和一块屏幕之间，就会看到彩色的映像。
因此，他推断太阳光是由不同折射系数的光线组成的，不同的折射系数决定了这些光线的颜色。
随后他通过对各种棱镜性能及缝隙宽度的研究，希望得到一个较好的色散，最终得到了一个25厘米宽的光谱。
从此，光说学宣布建立了。
90年之后，德国化学家马格拉夫在实验中发现钠盐和钾盐可以使火焰带有不同颜色的事实。
火花源原子发射光谱分析技术教材随着工业化进程的加速和科技的进步，精确、快速、可靠的分析技术日益成为各个领域中不可或缺的工具。
作为一种物理和化学融合的分析技术，火花源原子发射光谱分析技术逐渐走进了人们的视野。
本文主要介绍火花源原子发射光谱分析技术的主要内容和应用领域，同时对已有的教材进行了分析和评价。
火花源原子发射光谱分析技术是一种特殊的分析技术，其主要原理是利用激发电极在短时间内产生大量的电火花，使样品被激发并释放出特定的元素，然后利用原子发射光谱对释放出的元素进行分析。
与其它的分析技术相比，火花源原子发射光谱分析技术具有快速、准确、灵敏、精确等优点，适用于大多数元素和大多数样品。
火花源原子发射光谱分析技术的应用领域非常广泛，例如矿产、化工、冶金、机械、电子、环境保护等行业。
在矿产行业中，火花源原子发射光谱分析技术可以用于金属含量快速检测和鉴别工作。
在化工领域，火花源原子发射光谱分析技术可以用于合金元素检测和合金级别的鉴别。
在环境保护方面，火花源原子发射光谱分析技术可以用于土壤、水和空气质量的监测和分析。
对于火花源原子发射光谱分析技术教材的评价，首先需要考虑对于学生的实际学习需求和课程背景。
在这方面，教材需要具备简明易懂的语言，同时需要覆盖到相应的知识点，以帮助学生更好地理解和掌握分析技术的原理和应用。
其次，教材应该秉持“理论联系实际”的原则，将理论知识与实际应用紧密结合，以便学生在学习中更好地体会知识在实践中的作用和意义。
针对已有的教材，目前，在本领域内公认的专业教材较少，而且大多数教材都重点关注火花源原子发射光谱分析技术的基础知识和应用技术，而忽略了对原理的深入剖析。
因此，我们需要寻找具有较高品质和较全面的教材，以满足学生的学习需求。
同时，我们也需要注意不要仅仅依靠纸质教材，应注意向学生推荐一些在线学习资源、实验视频等学习资源，以帮助学生更好地掌握该技术。
总之，火花源原子发射光谱分析技术在现代分析领域中的重要作用不容忽视。
火花源原子发射光谱分析技术ⅢNTC 培训_ATC 002全国分析检测人员能力培训委员会郑国经2014-06z 一相应标准z 二国家标准的制定z 三火花光谱分析技术进展第三部分标准方法与应用黑色金属领域相应标准1标准中相关术语2国家标准测定范围3仪器的准备4金属样品的处理5推荐的内标线和分析线7分析方法8分析条件6分析结果计算91.1 黑色金属领域相应标准z GB/T 4336-1984 碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法（首次发布）z GB/T 4336-2002 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)z GB/T 11170-1989 不锈钢的光电发射光谱分析方法（首次发布）z GB/T 11170-2008 不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)z GB/T 24234-2009 铸铁多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)GB/T 4336-1984 碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法（首次发布）GB/T 4336-2002 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）（修订后）z发布1984年4月9日z实施1985年3月1日z起草单位钢铁研究总院z国家标准局发布z发布2002年9月11日z实施2003年2月1日z起草单位钢铁研究总院z国家质量监督检验检疫总局发布修订内容z增加了“2 规范性引用文件”章节z删除了原标准中“5 对电极”、“8 分析样品”等章节，其相关内容分别调整至现标准中“4 仪器”、“5 取样和样品制备”等章节z增加了砷和锡元素含量的测定，加宽了各元素的测定范围z分析样品直径由“25mm~60mm”改为“大于16mm”z分析样品厚度由“10mm~60mm”改为“大于2mm”z分光计的“焦距：0.75m~2.0m，波长范围：170.0nm~400.0nm”改为“焦距：0.50m~1.0m，波长范围：165nm~511.0nm”z分析条件中“预燃时间：5s~40s，积分时间：5s~25s”改为预燃时间3s~20s“z原标准中“11 允许差”改为“10 精密度”z用“重复性和再现性函数式”代替原标准中“室内和室间允许差”GB/T 11170-1989 不锈钢的光电发射光谱分析方法（首次发布）GB/T 11170-2008 不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）（修订后）z发布1989年3月31日z实施1990年7月1日z起草单位钢铁研究总院、抚顺钢厂、上海第五钢铁厂z国家技术监督局发布z发布2008年9月11日z实施2009年5月1日z起草单位钢铁研究总院、宝山钢铁股份有限公司研究院、宝山钢铁股份有限公司特种钢分公司、太原钢铁公司技术中心、首钢总公司技术研究院、岛津国际贸易(上海)有限公司、北京纳克分析仪器有限公司z国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布修订内容z增加了第2章“规范性引用文件”和第11章“实验报告”z增加了铌、钒、钴、硼、砷、锡、铅等元素含量的测定，并扩展了部分元素的测定范围z修改了对火花放电原子发射光谱仪、激发光源、氩气系统、对电极、分光计的要求z修改了对取样和制样设备的描述，并对所取样品进行了规定z删除了采用单点标准化的内容z删除了激发光源的内容，并修改了电源、光学系统、测光系统的部分内容z修改了分析条件，增加了内标线和各分析元素的分析线GB/T 24234-2009 铸铁多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)z发布2009年7月15日z实施2010年4月1日z起草单位钢铁研究总院、宝钢集团有限公司、首钢技术中心、太钢技术中心z国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布规范性引用文件z GB/T 14203-1993 钢铁及合金光电发射光谱分析法通则z GB/T 6379-1986 测试方法的精密度通过实验室间实验确定标准测试方法的重复性和再现性z GB/T 6379.1-2004 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义（GB/T 6379.1-2004，ISO 5725-1:1994，IDT）z GB/T 6379.2-2004 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法（GB/T 6379.2-2004，ISO 5725-2:1994，IDT）z GB/T 20066-2006 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法（GB/T 20066-2006, ISO 14284:1996, IDT）1.2 标准中相关术语2）火花室：火花室应使用氩气保护，火花室直接装在分光计上，有一个氩气冲洗火花架。
火花放电原子发射光谱分析法1 范围本标准规定了火花放电原子发射光谱法的术语和定义、原理、仪器设备、材料、样品、取样及制样方法、测量条件的设置、定量分析方法、仪器的选择和安装条件、准确度、分析误差及其监控、安全防护。
本标准适用于火花放电原子发射光谱分析方法的应用、研究、人员培训等。
2 原理将制备好的金属块状样品在火花光源的作用下与对电极之间发生放电，在高温和惰性气氛中产生等离子体。
被测元素的原子被激发时，电子在原子内不同能级间跃迁，当由高能级向低能级跃迁时产生特征谱线。
通过确定这种特征谱线的波长和强度，可对各元素进行定性和定量分析。
3 仪器设备3.1 仪器仪器由激发系统、光学系统、测光系统和控制系统组成，如图1所示。
图1 火花放电原子发射光谱仪器组成3.1.1 激发系统3.1.1.1 光源发生器光源发生器是产生火花放电，使试样通过放电，从而蒸发、激发发光的装置。
3.1.1.2 发光部件发光部件是使被分析样品激发并发光的部分，由火花室、样品电极和对电极组成。
火花室与光室连接，有一电极架用于装载块状样品、棒状样品和对电极。
火花室的供气系统能置换分析间隙和聚焦透镜之间的空气，并为分析间隙提供所需的气体气氛。
样品电极和对电极作为一对电极使用，通过工作气体的离子使样品激发发光。
3.1.2 光学系统光学系统的作用是将被激发样品发出的不同波长的复合光进行色散变成单色光。
光学系统的主要组成包括聚焦透镜、入射狭缝系统、分光元件和出射狭缝系统。
3.1.2.1 聚焦透镜把光源的光聚集起来，并使之射入光室的装置。
一般使用单透镜成像法。
单透镜成像法是在入射狭缝的前面放置一个聚光透镜。
使光源的光聚集起来，均匀照射于入射狭缝上，并在准直镜上形成光源的像。
3.1.2.2 入射狭缝系统由入射狭缝和调节其位置的装置组成。
狭缝宽度一般使用固定宽度。
3.1.2.3 分光元件分光元件通常有光栅和棱镜两类，一般使用光栅。
采用光栅的光学系统中，不同的光栅可采用不同的光学结构。
钢铁研究总院分析测试培训中心冶培字[2011] 11号火花源原子发射光谱分析技术培训通知JS ATC 002 火花源原子发射光谱分析技术各相关单位：为提高我国冶金分析检测人员的技术能力，以确保冶金及材料检测实验室向社会提供分析检测结果的准确性和可靠性，应冶金及材料理化实验室检测工作的需求，钢铁研究总院分析测试培训中心协同中国金属学会分析测试分会将于2011年5月23~26日在北京?钢铁研究总院举办第二期共三个班次培训，其中“火花源原子发射光谱分析技术培训班”的具体安排如下：一、培训班次及安排详情可在网站实时查询：或二、培训时间、地点报到时间：2011年5月23日报到地点：北京上园饭店一楼大厅培训时间：2011年5月24~26日培训地点：北京上园饭店/国家钢铁材料测试中心三、主办单位钢铁研究总院分析测试培训中心四、培训内容检测技术培训班的内容涵盖包含全国分析检测人员培训委员会（NTC）指定的四个技术模块： 1）分析技术基础与通则； 2）仪器设备与实际操作； 3）标准方法与应用技术； 4）分析结果的数据处理。
主要内容如下：SPARK/ARC-OES分析技术基本概念、光谱仪基本构成、主要部件的用途及特点；仪器操作技术：各个工作参数的设定及检查；分析程序的选择；校准曲线的标准化；控制样品的选择；仪器的校准；仪器各系统和部件的日常维护，常见故障的解决；SPARK/ARC-OES分析方法标准、适用范围、使用要求、具体分析步骤、结果计算、操作中应注意的问题；重复性（短期精密度）、稳定性（长期精密度）、极差、检出限、背景等效浓度、测定下限、重复性限、再现性限、临界差等相关参数的定义和计算；SPARK/ARC-OES分析方法的评价和分析结果准确度的判定。
五、培训证书由全国分析检测人员能力培训委员会（NTC）组织考核，考核合格者将由NTC发放相应技术或标准的《分析检测人员技术能力证书》。
该证书可作为实验室资质认定、实验室认可中检测人员的技术能力证明。
火花源原子发射光谱分析技术ⅡNTC 培训_ATC 002全国分析检测人员能力培训委员会2014-06第二部分仪器与操作技术z一仪器基本结构z二仪器辅助设备z三仪器操作技术z四仪器检定z五仪器维护一仪器基本结构光源 1.11.2检测系统1.3数据采集与处理系统1.4光学系统1.1 光源•1.1.2 火花光源•1.1.3 等离子体光源•1.1.4 其他光源•1.1.5 火花台z光源对试样具有两个作用过程。
首先，把试样中的组分蒸发离解为气态原子，然后使这些气态原子激发，使之产生特征光谱。
因此光源的主要作用是对试样的蒸发和激发提供所需的能量。
最常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花、激光光源、电感耦合等离子体（ICP）焰炬等等。
1.1.1 电弧光源z电弧光源是在两个电极之间加上直流或交流电，通电形成电弧放电，将电极上的分析物进行蒸发、原子化和激发。
分为直流电弧和交流电弧。
直流电弧发生器交流电弧发生器火花即电容放电高压火花采用12000伏的高压和较小电容量的高压火花光源，这类光源由于贮存电容器内的电压很高,足以击穿分析间隙,可以自行放电。
低压火花采用较低的电压(几百伏)及较大电容量，这类光源由于贮存电容器内的电压较低，不足以击穿分析间隙,因此它除了充放电线路以外还有一个引火装置。
高压火花光源z电源电压E经变压器B，产生10～25kV的高压，然后通过扼流圈D向电容器C充电，达到G的击穿电压时，通过电感L向G放电，产生振荡性的火花放电。
放电完了以后，又重新充电、放电，反复进行。
特点这种光源的特点是放电的稳定性好，放电的瞬间温度可高达10000K以，能产生激发电位很高的原子线和离子线，适用于定量分析及难激发元素的测定。
但这种光源每次放电后的间隙时间较长，电极温度较低，因而试样的蒸发能力较差，较适合于分析低熔点的试样。
缺点是，灵敏度较差，背景大，不宜作痕量元素分析；噪音较大；做定量分析时，需要有较长的预燃时间。
低压火花光源z直流电压DC2（几百伏）先对电容器Cap充电，电容器两端的充电电压加在分析间隙上，但因电压低，不能击穿分析间隙进行火花放电，需要采用脉冲高压电来引燃。
当脉冲电压DC1经变压器升压至几千伏到一万伏后，瞬间击穿辅助间隙，同时击穿分析间隙。
分析间隙击穿后，电容器上的电量以200~400Hz的频率瞬间释放，放电电流在几十A到几百A，分析间隙放电开始后,引燃电路停止工作。
一次放电完成后，DC2再次给电容器充电，引燃电路再次工作击穿辅助间隙和分析间隙，电容器再次放电，此过程循环进行直到激发停止。
特点低压火花发生器由于采用直流电充电，电容容量可以增至很大, 充电时间可以增长, 待充满以后, 高压引燃放电。
这样的大电容放电，释放的能量很大，可以激发许多激发电位很高的谱线以及许多离子线。
例如，当大容量增大至数千微法拉时，即能激发出钢中氢、氧、氮等气体的谱线。
其与低压交流电弧电路相比，电容器容量很大，是电容放电电流占优势；而与高压火花相比，低压火花虽然电压低，但电容大，所以同样有较大的能量。
火花放电的优缺点主要优点：（1）低压火花放电具有较强的脉冲性，放电温度很高，激发和离子化能力强，可用于难激发非金属元素，如C、P和S 等分析；（2）低压火花的放电时间比高压火花长，具有一定的电弧性，使样品的蒸发量增大，因而检出限比高压火花低。
（3）放电中气态分析物粒子密度相对较小，自吸收效应较小，线性分析范围比电弧光谱法宽，可用于较大含量成分的分析。
（4）设备相对较简单，运转费用较低。
主要缺点：（1）电极温度较低，蒸发能力较差，检出能力一般不如电弧，样品组成和结晶组织影响亦较严重。
（2）谱线亮度小，预燃时间和曝光时间较长。
1.1.3 等离子体光源z一种电离度大于0.1%的电离气体，由电子、离子、原子和分子等组成，整体呈电中性。
有电感耦合等离子炬（ICP）、直流等离子体喷焰（DCP）和微波感生等离子炬（MIP）。
1.1.4 其他光源z辉光放电光源（GDS）z激光诱导击穿光源（LIBS）各种光源比较及应用范围1.1.5 火花台z火花室是光谱仪产生发射光谱的位置，使用氩气保护。
火花室直接装在分光计上，有一个氩气冲洗的火花架。
火花室的氩气路应能置换分析间隙和聚光镜之间光路中的空气,并为分析间隙提供氩气气氛。
z火花室中最重要的部件是对电极，不同型号的设备使用不同的对电极.一般使用直径为4~7 mm, 顶端加工成40°~120°的圆锥钨棒(或银棒),其纯度应大于99%，也可使用直径1mm的平头钨电极。
1.2 光学系统1.2.1 入射狭缝与出射狭缝•1.2.2 准直系统•1.2.3 色散系统光学系统是火花直读光谱仪的核心。
其作用是把不同波长的复合光进行色散变成单色光，并用光电转换器件采集单色光的强度。
光学系统的主要组成包括：入射狭缝和出射狭缝、准直系统、色散系统、信号接收和放大系统。
由光源发出的复色光经准直透镜后通过入射狭缝1直接（或入射狭缝2经反射镜1反射）照射在光栅上，经衍射后的单色光通过出射狭缝照射在光电倍增管上，通常在光电倍增管与出射狭缝间加装一面反射镜2，有利于光电倍增管的排布。
在有些光谱仪中往往在出射狭缝前加上一个折射片，改变出射光的角度，用于寻找分析线。
真空要求z200nm以下波段中，由于空气中的氧对辐射有强烈的吸收，因此必须将将光学系统置于真空之中入射狭缝¾随着入射狭缝的增宽照度增加，而分辨率下降；当增宽到一定程度时，照度不再增加，但谱线变宽且背景增强¾一般20μm左右1.2.1 入射狭缝与出射狭缝出射狭缝¾出射狭缝分单体式和整体式两种类型¾谱线的峰值应与出射狭缝的中心相重合，其受温度影响，常将光学系统置于恒温控制¾30~70μm光路校准（描迹）z由于温度变化及其他因素的影响，可能引起谱线飘移，为保证谱线和出射狭缝稳定重合，应定期用描迹的方法进行调整，使所有出射狭缝调整到较理想的位置上1.2.2 准直系统准直系统是把发散的光源辐射通过一个光学元件汇聚成平行光，它的作用是使光源辐射经过准光镜变成平行光束照射到入射狭缝，经准直后的平行光通过入射狭缝后照射在光栅上，准直系统一般由凸透镜构成。
1.2.3 色散系统z色散系统是光学系统的核心，其作用是把不同波长的辐射能(复合光)进行色散变成单色光。
z按色散元件的不同可分为两类：棱镜光谱仪和光栅光谱仪。
棱镜光谱仪是利用棱镜对不同波长辐射的折射率不同进行分光。
光栅光谱仪利用光的衍射现象进行分光。
z由于棱镜材料的来源、线色散率、分辨率的限制，目前在定型的商品光谱仪中已不再使用，而均采用光栅作为色散系统。
光栅z光栅是利用光的衍射进行色散的一种光学元件. z按照光栅的结构，光栅分为透射光栅和反射光栅，近代光谱仪主要采用反射光栅作为色散元件。
z按照光学面形状不同，光栅分为平面光栅、凹面光栅。
平面光栅从光源发射的复合光经过照明系统及入射狭缝S1照射在反射镜M下方的准光镜O1上，经O1反射以平行光束射到光栅G上，由光栅G色散成平行的单色光，经球面反射镜M上方的成像物镜O2，最后按波长排列分别聚焦于一系列的出射狭缝S2上。
凹面光栅9刻划在球面上的一系列等距刻槽的反射式衍射光栅，凹面光栅上的刻线在凹球面圆弧弦上的投影应该是等距的。
9设光栅的曲率半径为R ，如果将入射狭缝S 1放在半径为R/2并与光栅中心点O 相切的圆的任一点上，则所得的光谱也都在这个圆上，这个圆就是罗兰圆。
9凹面光栅装置基本以罗兰圆为基础。
光栅的衍射方程式nλ=d·( sinα±sinβ)α是光线在光栅上的入射角；β是衍射角；n是光谱级次；n=0、±1、±2、±3、……；λ是波长；d是光栅常数（两刻线间的距离）入射角固定时：z线色散：把不同波长的辐射能色散开的能力。
用波长差为dλ的两条谱线在焦面上色散开的距离D=L平面光栅仪成像物镜焦距，z色散率与光谱级次z与光栅的刻划密度成z与物镜焦距f成正比；从上述公式可以看出：①为增大线色散率, 应增加光栅的级次或增大凹面光栅曲率半经, 光栅级次m增加、光强明显减弱, 一般不采用。
过去很多采用增大凹面光栅曲率半径R方式, 使得仪器体积庞大,同样相对孔径减小,光强损失仍很严重, 因而也不采用。
现在多通道的凹面光栅光谱仪，曲率半径均在0.5～1.0m之间。
②为增大线色散率，应减小光栅常数d值，即增加光栅刻线数。
然而光栅刻线之间的距离不能过小，当d≤λ/2时，光栅即不能产生衍射作用。
③随着波长λ的增大，衍射角β增大，长波方向角差比短波方向角差大，色散率随波长增大而缓慢地增加。
然而衍射角β一般很小，几乎β≈0 ，那么cosβ≈1，所得到光谱近似为匀排光谱。
④一般表示线色散率的方式是采用线色散率倒数表示，即数字愈小，线色散率愈高。
N ——光栅总刻线数R =Δ=λλ1.3 检测系统•1.3.2 光电倍增管•1.3.3 固体成像器件检测系统光电倍增管CID 、CCD CCD光电转换作用1.3.2 光电倍增管PMT根据二次电子倍增现象制造的一种真空管。
类型:光电倍增管按其接收入射光的方式一般可分成端窗型(Head-on)和侧窗型(Side-on)两大类。
侧窗型光电倍增管是从玻璃壳的侧面接收入射光，而端窗型光电倍增管则从玻璃壳的顶部接收入射光。
PMT工作原理当入射光照射到光阴极而释放出电子时，电子在高真空中被电场加速，打到第一打拿极上。
一个入射电子的能量传给打拿极上的多个电子，从打拿极表面发射出多个电子。
二次发射的电子又被加速打到第二打拿极上,发射电子数目再度被二次发射过程倍增，如此逐级进一步倍增，直到电子聚集到管子阳极为止。
通常光电倍增管约有十二个打拿极，电子放大系数（或称增益）可达1010~1013数量级。
PMT基本特性工作光谱区当入射到阴极表面的光子能量足以使电子脱离该表面时才发生电子的光电发射，即1/2m v2=hν－ф,( hν为光子能量，ф为电子的表面功函数，1/2mv2为电子动能)。
当hν＜ф时，不会有表面光电发射，而当hν＝ф时，才有可能发生光电发射，这时所对应的光的波长λ＝c/ν称为这种材料表面的阈波长。
随着入射光子波长的减小，产生光电子发射的效率将增大，但光电倍增管窗材料对光的吸收也随之增大。
显然，光电倍增管的短波响应的极限主要取决于窗材料，而长波响应的极限主要取决于阴极和打拿极材料的性能。
一般用于可见-红外光谱区的光电倍增管用玻璃窗，而用于紫外光谱区的用石英窗。
光阴极一般选用表面功函数低的碱金属材料，如红外谱区选用银-氧-铯阴极，可见光谱区用锑-铯阴极或铋-银-氧-铯阴极，而紫外谱区则采用多碱光电阴极或锑-碲阴极。
入射窗材料短波区界限长波区界限光阴极材料其光谱特性和上述的双碱几乎一样一般光阴极的保证温度是温，所以多数使用在石油勘探等高温用途。
