第一阶段：样品制备——数据可靠性的物理基石

整个过程始于一个具有代表性的样品。从熔炉或成品中取样后，关键在于制备出符合光谱仪分析的表面。对于铁合金（如硅铁、锰铁），通常需要使用专用砂轮机或磨样机进行打磨，以获得一个平整、光洁、无氧化层和污渍的金属表面。这个表面必须像镜面一样光滑，以确保在后续激发时，放电过程稳定且可重复。任何气孔、夹杂或粗糙面都会导致等离子体不稳定，从而引入严重误差。制备完成后，样品被精确放置在光谱仪的激发台上。

第二阶段：激发与光谱产生——元素的“指纹”释放

这是核心的物理化学过程。在密封的激发室内，仪器先用高纯氩气（纯度通常≥99.999%）驱除空气，防止待测元素（特别是碳、硫、磷）与氧气发生反应而影响结果。随后，仪器在样品表面和电极之间施加数千伏的高压脉冲，产生高温等离子体火花（温度可达数千至一万摄氏度）。火花使样品表面微区（直径约几毫米）的物质瞬间蒸发、原子化，并使原子激发至高能态。当这些激发的原子退激回到低能态时，会释放出特定波长的特征光，这就是该元素的“指纹”光谱。整个过程在2至5秒内完成。

第三阶段：分光与检测——捕捉并量化“指纹”

释放出的复合光通过透镜组被导入精密的光学系统。光进入分光器（核心是凹面光栅或棱镜），根据光的波长不同，被精确色散成一条条独立的谱线，排列在罗兰圆（或焦面）上。对应于不同元素（如Fe 259.940nm, Si 288.158nm, Mn 293.306nm）的特征谱线，被预先精确校准并定位在其后方的光电检测器阵列（如CMOS或光电倍增管）上。检测器将接收到的各条谱线的光强信号，实时转换为与之成正比的电信号（电流或电压）。

第四阶段：数据处理与报告——从信号到科学的结论

这是由仪器“大脑”完成的智能转化。计算机将接收到的各通道的电信号强度，与预先存储的校准曲线（工作曲线） 进行比对和计算。这条曲线是通过分析一系列已知精确含量的国家级标准样品（CRM）建立起来的，它定义了信号强度与元素浓度之间的数学关系。最终，系统输出一份完整的定量分析报告，包含所有待测元素的质量百分比浓度。先进的软件还会将结果与内置的铁合金牌号标准数据库进行自动比对，直接判定产品牌号（如FeSi75-A）是否合格，并将数据存档，实现生产质量的全程追溯。