一、儀器概述

本儀器采用光柵作為色散元件，譜線清晰、明亮、分辨率高，外型整齊大方。適用于390～700nm波長范圍內(nèi)對合金鋼及有色金屬合金進(jìn)行目視、定性和半定量的快速光譜分析。主要分析的元素有：

（1）鋼中：Cr  W  Mn  V  Mo   Ni  Co  Ti  Al  Nb  Zr  Si  Cu等。

（2）銅合金中：Zn  Ni  Mn  Fe  Pb  Sn  Al  Be  Bi等。 

（3）鋁合金中：Mg  Cu  Mn  Fe  Si  Zn等。

儀器特別適用于現(xiàn)場對較大試樣或不易移動的或不能破壞的機(jī)件的材料分析、廢料分析、合金的牌號分類等。

二、工作原理

兩極間即被分析物和圓盤電極（或棒狀電極）間，激發(fā)電弧或火花時(shí)各元素輻射出不同波長的光波，經(jīng)儀器會聚、色散、聚焦，通過目鏡即可看到從紫到紅的一組明亮清晰的譜線。按其譜線的位置和強(qiáng)度就可確定各種元素及其含量。

儀器的光學(xué)系統(tǒng)簡圖如圖所示：

ZCGP-5型看譜鏡光學(xué)系統(tǒng)簡圖

1.保護(hù)玻璃  2、反射棱鏡  3、聚光鏡  4、狹縫平板  5、狹縫保護(hù)玻璃 

 6、物鏡   7、光柵8、轉(zhuǎn)向棱鏡  9、視場光欄  10、顯微物鏡  11、目鏡

輻射光通過保護(hù)玻璃（1）經(jīng)棱鏡（2）射向聚光鏡（3）會聚在狹縫上（4），狹縫位于物鏡（6）的焦面上，光線經(jīng)物鏡平行射向光柵，經(jīng)光柵色散后分解成光譜，又逆向通過物鏡，經(jīng)轉(zhuǎn)向棱鏡（8）譜線成像在視場光欄（9）的面上。（10）和（11）組成放大倍數(shù)為15倍的顯微鏡，通過它即可觀察到清晰的譜線。

本儀器用平面光柵作為色散元件，所謂光柵β是在一精密平面上刻有相互平行等距的刻痕，此處用每毫米刻痕為1200條的光柵，光柵色散的原理基于多縫衍射。

光柵衍射的基本公式為

d(Sinα±Sinβ)=mλ

光柵刻痕為鋸齒形    當(dāng)α=β=δ時(shí)

則2dSinδ=mλδ

λδ相應(yīng)于閃耀波長，此時(shí)m級光線具有zui大的能量。

N：光柵平面法線    n：刻痕大面法線    I：入射光線   E：衍射光線   α：入射角

β：衍射角         d：光柵常數(shù)        δ：閃耀角    m：光譜級次

三、技術(shù)參數(shù)

1、觀察的光譜范圍：390～700nm

2、色散元件：平面衍射光柵，每毫米刻線1200條，刻線面積40×40mm²，閃耀波長500nm左右。

3、色散率：1.84nm/nm

4、儀器理論分辨力（一級光譜）：R=48000

5、準(zhǔn)直物鏡：焦距f=300mm，相對孔徑D/f=1：6

6、顯微物鏡放大倍數(shù)：1.5倍

7、顯微目鏡放大倍數(shù)：10倍

8、狹縫寬度：（10±2）nm

9、主機(jī)外形尺寸：600×165×200（mm）

10、主機(jī)重量：5Kg

四、 基本結(jié)構(gòu)

本儀器由前體、電極架和主體所組成。前體內(nèi)裝有保護(hù)玻璃（1）、棱鏡（2）、聚光鏡（3）、狹縫平板（4）。由于電弧或火花激發(fā)時(shí)，融化的金屬容易濺射到保護(hù)玻璃（1）上而影響通光，降低譜線強(qiáng)度，故（1）要酸洗或更新。

ZCGP-5型看譜鏡外型圖

在ZCGP-5型看譜鏡外形圖中調(diào)節(jié)旋鈕（1）可使反射棱鏡轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)至視場、譜線亮度醉佳狀態(tài)。

主體外部裝有手輪（2）、（3），手柄（5）和窗口（4）。手輪（2）用來轉(zhuǎn)動光柵，以便改變光譜波段。手輪（3）用來對譜線調(diào)焦。窗口（4）用來觀察譜線。手柄（5）上有電源線路的按鈕開關(guān)，工作時(shí)用手持儀器，隨時(shí)可以接通或停止電弧（或火花）的激發(fā)。

主體內(nèi)裝有物鏡、光柵、轉(zhuǎn)向棱鏡、顯微鏡組。發(fā)生器激發(fā)電路火線端接在電極架上，地線端接在前體頂端，嚴(yán)禁接錯。使用時(shí)不可觸及電極架。

本儀器可使用鐵質(zhì)棒狀電極，也可用銅質(zhì)圓盤電極，這決定于被檢材料的性質(zhì)。鐵質(zhì)棒狀電極采用工業(yè)純鐵。銅質(zhì)圓盤電極是用電解銅制成，圓盤電極zui常用。

五、操作前準(zhǔn)備

（1）工作地點(diǎn)應(yīng)有220伏/50Hz的單相交流電源，所允許的zui大電流強(qiáng)度應(yīng)大于10安倍。

（2）鐵質(zhì)棒狀電極的應(yīng)仔細(xì)地磨光，但不嚴(yán)格要求保持原來的尖狀。這可用于砂輪或砂紙磨光。銅質(zhì)圓盤電極表面同樣要清潔。

（3）如果用銅質(zhì)電極分析鑄件中的含硅量，電極表面只能在氧化鋁的砂輪上磨光，而不得用二氧化硅砂輪。

（4）被分析物表面應(yīng)清除油漆、氧化層、被腐蝕表面及所有缺陷痕跡。

（5）當(dāng)四觸點(diǎn)或V型座接觸被分析物時(shí)，電極與被分析物間隙保持3～4毫米距離為宜。

六、操作說明及注意事項(xiàng)

1、操作說明

 做好上述準(zhǔn)備后，將接線插頭接到發(fā)生器上，將發(fā)生器接通電源。調(diào)整好發(fā)生器后，用右手拿住手柄（5），把儀器的頂端放在試樣表面上，使四觸點(diǎn)很好接觸。而電極的末端指向清潔過的試樣表面中心處，用右手中指按下按鈕開關(guān)，如不激發(fā)，則須切斷電源，檢查線路。當(dāng)電弧發(fā)生后，可稍微變更儀器傾斜的角度，調(diào)整電弧大小到達(dá)穩(wěn)定。如果光譜亮度不夠，可用左手旋動手輪（1）直至zui亮。如果光譜清晰度不夠，可用左手旋轉(zhuǎn)調(diào)焦手輪（3）進(jìn)行調(diào)整。如果視場光欄輪廓模糊，則旋動目鏡視度手輪（4）。

 通過目鏡觀察光譜，旋動波長手輪（2），將被測譜線移到視場中心（即箭頭指標(biāo)），根據(jù)光譜圖，找出與該分析線相對應(yīng)的目測譜線強(qiáng)度相等的比較線？？？，即可確定某元素的含量百分值。

 在強(qiáng)烈日光下工作，會增加譜線背景，在有風(fēng)的時(shí)候觀察譜線，電弧會移動或閃動，這二種情況均會給線對比較帶來困難，應(yīng)設(shè)法避免。

2、注意事項(xiàng)

（1）使用儀器應(yīng)手帶絕緣手套，腳穿絕緣膠鞋。  

（2）下雨天，不得在露天和濕地上使用本儀器。

（3）變換電極通電時(shí)，不得接觸儀器的電極架。  

（4）工作完畢后應(yīng)隨手關(guān)斷電路。

（5）被雨淋或由于溫度改變而受潮的發(fā)生器不應(yīng)立即使用。

（6）儀器由低溫移到高溫處，須把看譜鏡和發(fā)生器放在關(guān)閉嚴(yán)密的箱子里，逐漸冷卻至室溫才可打開，以免儀器表面產(chǎn)生冷凝水汽。

（7）本儀器在-25℃至35℃之間都可應(yīng)用（相對濕度≦80%）。

七、儀器維護(hù)

本儀器能適用于工廠及場地上比較差的條件下使用，但它是精密光學(xué)儀器，故要適當(dāng)維護(hù)。

工作時(shí)防止碰撞，安放時(shí)要放得穩(wěn)妥，且不要放到潮濕的地方。使用完畢后要清除儀器外部的油污和灰塵。在任何時(shí)候，不許用油手或汗手觸及光學(xué)零件，光學(xué)零件表面上的灰塵可用軟毛刷刷去，油污可用脫脂紗布蘸少量酒精或的混合液檫凈。儀器的上蓋板不得私自打開，以使在任何時(shí)候儀器內(nèi)部都是干燥的，因?yàn)槌睗駮构鈻疟砻姘l(fā)霉而影響使用壽命。在儀器維修時(shí)應(yīng)特別注意，光柵表面禁止揩檫，也不能用各種溶劑清洗，嚴(yán)禁手指接觸光柵表面，光柵表面上的灰塵只允許用吹風(fēng)機(jī)吹去。

八、裝箱清單