斯派超科技公司的SpectrOil 100系列油料光譜儀也叫旋轉圓盤電極原子發射光譜儀，是市場上第八代油料元素檢測儀器。廣泛應用于商業油液實驗室和現場，作為一種被證實的方法，SpectrOil 100系列油料光譜儀可地測定潤滑油，冷卻液，輕重燃料，油脂和工業循環水的元素組成。

旋轉圓盤電極原子發射光譜儀原理

光譜學是用于檢測和量化材料中元素成分的 技術。光譜分析是基于每個元素具有*的原子 結構的事實來實現的。當樣本吸收激勵能量時， 每個元素會發射出特定波長或顏色的光。如果通 過使用諸如棱鏡的分光元件來分散該光，就能產 生線狀光譜。由于自然界沒有兩個元素具有相同 的譜線圖案，我們可以通過分析譜線來識別樣品 中包含的每個元素種類。另外，發射光的強度與 樣品中存在的元素的量成比例，因而也可以據此 確定該元素的濃度。
這些譜線對應單個元素的原子結構是唯weiyi的。對于氫原子，原子序數為1，光譜相當簡單而，原子序數為26的鐵的光譜更為復 雜，在光譜中出現了許多譜線，分別對應于多次 發生的電子躍遷（圖2）。如果樣品中存在多于 一種元素，則對于每個元素將出現明顯不同波長 的光譜線。這些線必須被合理地分開以便對樣品 中存在的元素進行識別和量化。為了實現這一 點，需要光學系統。

圖一:氫的發射光譜

圖二：鐵的發射光譜

旋轉盤電極發射光譜（RDE-OES）

用來觀測被加熱或“激發”樣品的多個譜線 的光譜儀稱為光電直讀光譜儀。所有光電直讀光 譜儀都由三個主要部分組成。
1.激發源——向樣品發射能量。 
2.光學系統——將被激發產生的射線分離并
分解成其具體組分的波長 
3.讀出系統——由光學系統檢測和測量分離
為特定組分波長的光，并以易讀的方式將該信息 提供給操作者。
現代光譜儀的激發源使用的一種典型方法是 放電。在電弧或火花中產生的能量作為激發源傳 遞給樣品。對于油液分析光譜儀，在充滿油液樣 本的盤狀電極和桿狀電極間的間隙中會產生* 的電勢。由電容器存儲的電荷通過該間隙放電， 產生高溫電弧，使一部分樣品汽化，形成等離子 體。等離子體是一種會發射強光的高溫、高度電 離化氣體。所發出的強光中包含了樣本中所有元 素所*的射線。經過精心設計的光學系統，這 些射線會被分離為不同的波長，然后被收集記錄 下來。測試溫度可高達5000至6000℃，甚至難 以激發元素都發射出足以被檢測到的光。
在光譜油液分析的早期，油液是在旋轉碳盤 電極和碳棒電極之間被點燃或“燃燒”的。將樣 品放置在樣品蓋中，將圓盤部分浸入油樣品中， 圓盤隨著燃燒過程而不斷旋轉（圖3）。這一分 析需要使用約2ml或3ml樣品，具體用量取決于 所使用的樣品蓋容積。

圖三：RDE光譜儀樣品架，顯示油樣品“ 燃燒

每個樣品需要一個新的圓盤和一個新磨尖 的棒，以避免樣品夾帶對分析結果引起干擾。 這種方法稱為旋轉圓盤電極（RDE）光發射光譜 （OES），或二者的組合，RDE-OES。或者其被 稱為RDE-AES，其代表旋轉圓盤電極原子發射光 譜法。在光學系統中，來自等離子體的光在光譜 儀中被分離成的離散波長。用于分離離散波長的 光學裝置稱為衍射光柵。衍射光柵的表面上具有 非常細的線的凹面鏡，其使入射的多色光被分離 成特定波長并聚焦在光檢測器陣列上。
圖4顯示出了基于Rowland Circle概念的使 用多色儀光學器件的油液分析光譜儀的主要部 件。來自激發過程的光或“燃燒”離開光纖電纜 并通過入口狹縫，在那里其通過透鏡集中在衍射 光柵上。由油樣中存在的所有元素構成的光通過 入射狹縫，并且由光柵衍射之后在聚焦曲線處形 成具有特定形狀的光譜線。光柵的目的是將該光 分離或“衍射”成其分量波長。以便通過光電倍 增管（PMT）或電荷耦合器件（CCD）對光譜線 進行拍照或電子量化。

圖4 ：用于油液分析的旋轉圓盤電極發射光譜儀

光譜儀的讀取系統通常選用工業級處理器和 軟件進行控制。時鐘電路和放大器周期性地讀取 光電倍增管或CCD芯片上的電荷，并將其從模 擬信號轉換為數字（ADC）信號以測量像素上 的光。累積在像素上的電荷被轉換為定義為“強 度”單位的數值。在分析結束時，將每個元素的 總強度與存儲在存儲器中的校準曲線進行比較， 終轉換為樣品中存在元素的濃度信息（圖5）。 濃度通常用百萬分之幾（ppm）表示。該信息可 以顯示在屏幕上，也可以打印出來。一旦分析完 成并記錄結果，系統就可以進行下一次分析。
分析結果可以保留在屏幕上，存儲在硬盤上 或發送到外部計算機。

圖5 RDE-OES的讀出系統