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由于每一種元素都有自己的特征譜線，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成，這種方法叫做光譜分析。手持式文博考古光譜分析儀的優點是非常靈敏而且迅速，在材料成分分析和結構分析中起著重要作用。
每種元素的特征光譜通常包括很多譜線，判斷元素的存在并不需要將該元素所有譜線都找出來，而只需要找出23根靈敏線即可。靈敏線是一些徼發電位低的光譜線，它們的強度大，在很低含量就能出現。材料成分的定性分析一般選用靈敏線作為分析線，用元素光譜圖對比即可。
定量分析是根據被分析元素譜線的強度確定其含量的。光譜分析儀中待測試樣被激發后產生特征光，由入射狹縫經光柵依波長分光后，形成不同波長的光分通道，由光電倍增管將光信號轉為電信號，再經各通道的電流頻率轉換器形成不同頻率的脈沖信號，計算機專門設計計數器對脈沖進行計數，其計數值即為各單色光的譜線強度。
計算機系統應用軟件可完成以下功能。
1)測量參數選擇
不同樣品作不同元素的檢測時，許多測量控制參數都有所不同。應用軟件中應能選擇不同的參數，建立測量控制參數文件，并存儲在磁盤中。測量控制參數選擇子菜單中包含裝載測量控制參數文件、顯示測量控制參數文件、輸入測量控制參數文件、修改測量控制參數文件、存儲測量控制參數文件等項。
2)定標處理
測量前儀器都需經標準樣品校準。標準樣品中各元素濃度與儀器相應通道的光譜線強度計數值一般以文件形式存儲，應用軟件在工作時調用此文件與實測時的光譜線比較，得出被測樣品的含量值。
3)常規測量過程控制
完成一般的常規測量過程，同時數據系統把測量數據依通道存入測量數據文件。
4)分析測量結果
依據測量數據文件對被測樣品作出分析，給出被測樣品的成分分析結果。
計算機測控系統的使用已使光譜儀成功地用于一些要求在現場快速成分分析的地方，例如爐前快速成分分析等。在現場快速成分分析系統主體是一個半自動全封閉的光譜實驗室，它由實驗室箱體、快速取樣和自動磨樣機、發射光譜儀、數據網絡、數據傳輸終端五部分組成。實驗室箱體是專門設計的，具有防震、防塵、防電磁干擾等性能，使其可以在工業現場使用，快速取樣和自動磨樣機使其可以滿足在現場快速成分分析的要求；數據網絡和數據傳輸終端將成分分析數據迅速傳輸給中心計算機。
以上各種分析設備幾乎都是在計算機采集和數據處理系統控制下工作。這些計算機系統都提供了不同的設備控制、數據處理分析軟件，功能非常強大，對檢測結果的分析精度和詳盡程度是過去人工分析很難辦到的。其數據處理軟件主要包括：計算、模擬軟件、數據分析、圖像分析軟件、設備控制軟件等。
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