輝光放電發射光譜儀的測量原理

輝光放電發射光譜儀是一種對金屬和非金屬固體材料進行定性和定量分析的光譜方法，用來檢測鍍層厚度及化學成分 金屬材料基體化學成分。

 

測量原理：將樣品置于輝光放電源中，作為陰極進行切換。輝光放電源在低壓下充滿氬氣。在空心陽極和陰極之間施加直流電壓（樣品）。由于直流電壓的能量輸入，氬原子被電離，形成等離子體。氬離子向負樣品表面加速并擊落一些樣品原子（“濺射”）。被濺射出的樣品原子擴散到等離子體中，在那里它們與高能電子碰撞。在這些碰撞過程中，能量被傳遞給樣品原子，促使它們進入激發態，并很快回到基態。回到基態原子發射出具有特征波長光譜的光。

 

輝光放電光譜儀起源于鋼鐵行業，主要被用于鍍鋅鋼板及鋼鐵表面鈍化膜等的測定，但隨著輝光放電光譜技術的逐步完善，儀器的性能也得以提升，可分析的材料越來越廣泛。

 

其性能的提升表現在兩方面：一方面隨著深度分辨率的不斷提升，輝光放電光譜技術已可以逐漸滿足薄膜的測試需求。現在，輝光放電光譜儀的深度分辨率可達亞納米級別，可測試的鍍層厚度從幾納米到150微米，某些特殊材料可以達到200微米。另一方面是輝光源的性能改善，以前輝光放電光譜儀主要用于鋼鐵行業的測試，測試的鍍層樣品幾乎都是導體，DC直流的輝光源即可滿足該類測試，但隨著功能性鍍層的不斷發展，越來越多的非導體、半導體鍍層出現，這使得射頻輝光源的優勢不斷凸顯。