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光电直读光谱仪为发射光谱仪，主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（发射光谱）的强度而对样品进行定量分析的仪器。
    目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪，基本可按照功能分为4个模块，即：
1、激发系统：任务是通过各种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的发射光谱光。
2、光学系统：对激发系统产生出的复杂光信号进行处理（整理、分离、筛选、捕捉）。
3、测控系统：测量代表各元素的特征谱线强度，通过各种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。控制整个仪器正常运作
4、计算机中的软件数据处理系统：对电脑接收到的各通道的光强数据，进行各种算法运算，得到稳定，准确的样品含量。
二、光电直读光谱仪4个模块的种类和特点：
1、激发系统：
（1）高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采用高能预燃，大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响
（2）高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：采集光强不稳定
（3）低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛：对同一样品光强稳定，但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力
（4）直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛：对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。
（5）数控激发光源+高纯氩气激发气氛：按照样品中各元素的光谱特性，把激发过程分为灵活可调的几个时间段，每段时间只针对某几个情况相近的元素给出*的激发状态进行激发，并仅采集这几个元素。把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论）
2、光学系统：
（1）帕邢-龙格光学系统（固定光路，凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列）：光学系统结构稳定，笨重，体积大。
（2）中阶梯光栅交叉色散光学系统（采用双单色器交叉色散技术，达到了次同级的高分辨率，同时又用二次色散解决了光谱的级次重叠问题）：体积小，分辨率高，一般采集接固体成像系统。
3、测控系统：
（一）测量系统：
（1）光电倍增管+积分电路+模数转化电路：一般作为帕邢-龙格光学系统或C-T光学系统的光谱采集器，一个光电倍增管加上之后的电路只能采集一根谱线  的强度。
（2）CCD/CID检测器+DSP：一般作为中阶梯光栅交叉色散光学系统的采集器，灵敏度略低于光电倍增管，但是可做全谱采集。
（二）控制：
（1）多层光电隔离的激发控制+光路控制+采集控制
（2）采用高抗干扰的通讯协议进行可又数据反馈的率控制。
4、计算机软件及数据处理系统：
（1）内标法
（2）通过标准物质绘制曲线。
（3）通过PDA技术筛选数据。
（4）通过软件通道的测量数据进行背景、以及第三元素干扰的去干扰运算。
（5）通过控制样品找回仪器的漂移量。