图1A-1C所示的操作原理图，图2示出根据本申请实施例的电极清理设备200的示意轴测图。如图2所示，电极清理设备200可以包括电极清扫装置和摆动驱动装置。其中，电极清扫装置可以包括用于清扫电极(尤其是电极顶部)的电极刷107。在一些实施例中，电极刷107可以是圆柱形的电极刷。而且，电极刷107可以由金属丝制成，金属丝的材料可以和电极材料相同或者不同，也可以随残留物的不同而改变。
[0029]如图2所示，电极清扫装置还可以包括与电极刷107耦连的电机59。电机59可以带动电极刷107转动，转动的旋转轴基本上与电极的纵向平行。当电极刷107与电极接触时，这种转动可以清扫电极的残留物。在一些实施例中，例如图2所示的实施例中，电机59通过同步带115的传动来带动电极刷107转动。在其它实施例中，可以采用本领域中已知的其它形式进行传动。
[0030]电极清理设备200还可以包括摆动驱动装置，用于驱动电极刷107摆动。这样，可以实现电极刷的转动和摆动的组合，以便更好地对电极进行清扫。摆动驱动装置可以采用各种驱动形式，例如采用电机(例如电机59或者附加电机)来驱动电极刷摆动。这种摆动包括基本上在垂直于电极刷旋转轴的平面上的往复运动或往复运动分量。作为示例而非限制，这种摆动可以是绕位于电极刷纵向轴上的中心点的类似钟摆的摆动，也可以是在垂直于电极刷旋转轴的平面上的直线或曲线往复摆动，或者其它形式的摆动。
[0031]图2中示出摆动驱动装置的一个具体、非限制性实施例。在如图2所示的实施例中，摆动驱动装置可以包括摆臂52以及耦连到摆臂52的电机54。电极刷107可以安装在摆臂52上，并且电机54可以被配置成能够带动摆臂52摆动。这样，在除了电机59带动电极刷107转动之外，还可以通过电机54带动摆臂52摆动以使电极刷107摆动，以实现电极刷107的转动和摆动的组合。电极刷107的转动和摆动可以同时或者不同时进行。在一些实施例中，电机54通过同步带116的传动带动摆臂52摆动。
[0032]在图2所示的实施例中，摆臂52可以被配置成能够在起始位置和电极清扫位置之间移动。可以通过电机54带动摆臂52绕转动轴回转，来实现在起始位置和电极清扫位置之间的移动。这种回转基本上在垂直于电极刷旋转轴的平面上。在一些实施例中，摆臂52的摆动和回转移动由相同的驱动装置和传动装置驱动，只是运动的幅度和频率不同。当摆臂52位于电极清扫位置时，电极刷107能够与电极(至少是电极顶部)接触并对电极进行清扫。起始位置是电极刷的预备工作位置，通常是电极刷不工作时或准备工作时所停靠的位置。
[0033]在本申请的实施例中，电机54、59可以采用各种形式，诸如伺服电机、步进电机等坐寸ο
[0034]如图2所示，电极清理设备200还可以包括摆臂底座和底座升降装置，其中可以将摆臂52安装在摆臂底座上，并且将底座升降装置耦连到摆臂底座以对摆臂底座进行升降调整。在一些实施例中，摆臂52可以通过回转轴和轴承安装在摆臂底座上。在图2所示的实施例中，底座升降装置包括驱动底座上下运动的气缸119。在其它实施例中，底座升降装置可以采用其它升降部件。底座升降装置可以被配置成能够在摆臂52位于电极清扫位置时降低摆臂底座，以使电极刷107能够与电极(至少是电极顶部)接触并进行清扫。并且，底座升降装置还可以升高摆臂底座，以使电极刷脱离电极表面，以免在摆臂回转移动时电极刷擦碰电极或其它部件。
[0035]本领域技术人员可以理解，参照图1A_1C、2所描述的电极清理设备的实施例可以广泛应用于各种领域，能够清理各种类型、形状、材料的电极。作为示例而非限制，下文中详细描述在原子发射光谱分析中应用的实施例。
[0036]原子发射光谱分析是一种成分分析的方法，它具有准确、快速、元素同时测定的特点。原子发射光谱分析作为一项常用的分析技术，目前被广泛地应用于冶金、机械等行业的各个领域。
[0037]原子发射光谱分析主要是针对基于原子外层的电子跃迁所产生的线光谱进行的。在常温下，原子绝大多数处于基态，为了获得原子的发射光谱，首先需要给原子施以某种能量，使原子从基态激发到较高的能级，当那些受激的外层电子从较高的激发态能级跃迁到较低的能级或基态时，剩余的能量以光的形式辐射出来，从而产生发射光谱。
[0038]原子发射光谱中所使用的激发光源有等离子体、电弧、高压火花等。作为示例，在此讨论的是以电弧和高压火花为激发光源的原子发射光谱仪，又被称为火花光电直读光谱仪或光电直读光谱仪。
[0039]电弧和高压原子发射光谱分析所采用的原理是用电弧(或火花)的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长，用光栅分光后，成为按波长排列的“光谱”。这些元素的特征光谱线被光电检测器(例如光电倍增管)采集并转换成测量信号，然后由计算机处理，获得待分析样品中各元素的含量。
[0040]因此，光电直读光谱仪通常可以包括:激发系统、光学系统、测控系统以及数据处理系统。
[0041]激发系统可以包括电压控制的火花或电弧激发光源和高纯氩气气氛。图3示出火花激发光源的电路原理。如图3所示，该电路包括电容器C、电感L、电阻R以及一对相应的正负极。操作中，在电路中的电容器C上充电，并且通过电路中的电感和电阻放电而在正负电极间产生火花。
[0042]在实际使用中，被分析的金属样品接负极，样品的位置位于电极的上方，电极接正极，位于样品位置的下方，如图3所示。整个放电过程是单向的，在单向放电下，负极上的电侵蚀要比正极上快许多倍。利用这种电侵蚀现象使分析样品产生较大的蒸发，而使电极在激发过程中很少消耗。
[0043]电极是用来激发样品的，每次激发后电极上会残留未熔金属，如果不及时处理干净，这些未熔金属会参与下次激发，从而对下次分析结果带来负面影响。因此，每次激发样品前或激发后应该用电极刷对电极进行清理。
[0044]在每次激发后，在被激发处的样品表面，也会残留未熔金属和金属粉尘，由于样品表面与火花台直接接触，这些残留未熔金属和金属粉尘将会留在火花台表面，如果不及时处理干净，这些未熔金属和金属粉尘会粘上样品表面参与下次激发，从而也会对下次分析结果带来负面影响。因此，每次激发样品前或激发后应该对火花台表面进行清扫或擦拭。
[0045]对电极和火花台的清理操作通常由人工完成，例如使用毛刷或干净的纸巾。但是，在全自动的测试装置中，上述的操作通常由自动的电极和火花台清理机构完成。在自动电极和火花台清理机构设计中，一般通过电极刷的旋转来对电极进行清理。但是，这样很难将电极上的残留物清理干净，尤其是电极顶部的残留物。这些残留物依然会对下次分析结果带来显著的负面影响，如图4A-4B所示。
[0046]作为对照，图4C-4D还示出根据本申请实施例的光电直读光谱仪的电极清理设备的操作原理示意图。对操作原理的详细描述与图1A-1C类似，不再赘述。通过比较，可以清楚地看到，根据本申请实施例的电极清理设备能够更好地对电极上的残留物进行清理。
[0047]再次参照图2，电极清理设备200还可以与光电直读光谱仪的激发系统结合