Двухлучевой атомно-абсорбционный спектрометр

 

Изобретение относится к аналитической технике и позволяет повысить точность измерений за счет использования в двухлучевс атомно-абсорбционном спектрометре второго вычитающего устройства, исключающего влияние параметров источника излучения на ре- , зультат измерения. Третье вычитающее устройство, на один., из входов которого поступает через ключ соответствующее стабильное напряжение от двухвыходного устройства, компенсирует составлякяцую погрешности, вызванную отличием параметров первого и второго ФЭУ. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (10

А1 (д11 4 G 01 J 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ь (21) 3827599/24-25, (22) 20.12.84 (46) 30.06;86. Бюл. Р 24 .(71) Тбилисское научно-производственное обьединение "Аналитприбор" (72) Г.Я.Брагин, С.А.Хуршудян, М.А.Карабегов, N.Г,Месропов, Д.А.Кодалашвили и Д.Г.Зардиашвили (53) 543.42.062(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 700787, кл. G 01 J 3/42,,1979.

Курейчик К.П., Гулакс в И.P. Вычисление и учет неселективного поглощения в атомно-абсорбционных спектройотометрах. — Журнал прикладной спектроскопии, т. 32,,1980, Р 3, с. 508-511. (54) ДВУХЛУЧЕВОЙ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ

СПЕКТРОМЕТР (57) Изобретение относится к аналитической технике н позволяет повысить точность измерений за счет использования в двухлучевом атомно-абсорбцион-: ном спектрометре второго вычитающего устройства, исключающего влияние параметров источника излучения на ре-; зультат измерения. Третье вычитающее устройство, на один:: из входов которого поступает через ключ соответствую-. щее стабильное напряжение от двухвыходного устройства, компенсирует сос" тавляющую погрешности, вызванную отличием параметров первого и второго

ФЭУ. 1 ип.

4 12410

Изобретение относится к аналитической технике и может быть применено для элементного анализа жидких и твердых веществ.

Цель изобретения — повышение точности атомно-абсорбционного спектрометра.

На чертеже приведена схема предлагаемого спектрометра.

Устройство содержит спектральную 10 лампу 1 полого катода, импульсный двухамплитудный блок 2 питания, оптическую систему 3, полупрозрачную плас. тину 4, анализатор 5, монохроматор 6, . второй монохроматор или интерференционный светофильтр 7, первый 8 и второй 9 ФЭУ, первый. 10 и второй 11 логарифмические усилители, второе 12 и третье 13 вычитающее устройства, коммутатор 14, первый 15 и второй 16 ин- 2п теграторы, первое вычитающее устройство 17, регистрирующее устройство 18, ключ 19, двухвыходное устройство 20, . стабильного напряжения, синхронизирующее устройство 21. 25

На первой оптической оси последовательно расположены спектральная лампа, оптическая система 3, полупрозрач- . ная пластина 4, расположенная под углом 45 к оптической оси,- атомизатор

5, монохроматор 6 и первый ФЭУ 8, подключенный к первому логарифмическому усилителю 10. На второй оптической оси, перпендикулярной оси первой и проходящей через центр полупрозрачной пластины 4, установлены второй

35 монохроматор или интерференциониый фильтр 7 и второй ФЭУ 9, выход которого подключен к второму логарифмическому усилителю 11. Выходы усилителей

10 и 11 подключены к входам второго вычитающего устройства 12, выход которого соединен с одним из входов третьего вычитающего устройства 13. .Второй вход вычитающего устройства

13 через ключ 19 подключен к одному

45 из выходов двухвыходного устройства

20 стабильного напражения. Выход вычитающего устройства 13 через коммутатор 14 соединяется с одним из интеграторов 15 или 16> выходы которых подключены к входам первого вычитающего устройства 17. Регистрирующее устройство 18 подключено к. выходу вычитающего устройства 17. Синхронизирующее устройство соединено с блоком

2 питания, управляющим входом ключа

19, коммутатором 14 и первым вычитающим устройством 17.

71 2

Устрой .тво работает следующим образом.

Синхронизирующее устройство 21 да-. ет сигнал и двухамплитудный импульсный блок 2 питания подает на спектральную лампу 1 импульс тока прямоугольной формы. Возникшее резонансное излучение формируется оптической системой 3 в параллельный пучок, который частично проходит цолупрозрачную пластину 4 и далее через атомизатор 5 с паром анализируемого элемента падает на входную щель монохроматора 6. Интенсивность первого пучка фиксируется первым ФЭУ, выходной сигнал которого усиливается и логарифмируется первым логарифмическим усилителем 10. Отраженная от полупрозрачной пластины 4 часть пучка проходит второй монохроматор или интерференционный светофильтр 7 и регистрируется вторым ФЭУ, выходной сигнал которого усиливается и логарифмируется вторым логарифмическим усилителем.

На входах логарифмических усилителей возникают сигналы

0,-, ) 05 Kâi(,Nх,()(1 <,н(а,)1 ьм, (Ai) к (аДку, U,-С сюк,Ф(а,1"„,(а,) к,(а,) ку,, коэффициент преобразования оптической системы, световой поток резонансного : излучения, коэффициент пропускания,атомного пара коэффициент неселективного поглощения1 коэффициент пропускания моно- „ хромата, коэффициент пропускания второго монохроматора или интерференционного светофильтра, 1 где Ко х(3i) нМ

"м,М

"мх (М

k>,(а,), у,А) коэффициенты преобразования первого и второго. ФЭУ соответственно, К,, К вЂ” коэффициенты усилений логарифма мических усилителей.

Сигналы (1) поступают на вход второго вычитающего устройства 12, на выходе формируется сигнал

"х(а<)(1" -н(а4 м (аа) "apl(а ) К у. м (а ) (,(а ) "у, Сигнал U> поступает на один из входов третьего вычитающего устройст3, 1241 ва 13, на другой вход подается через ключ 19 от устройства 20 стабильного напряжения напряжение Å1. Значение Е определяется в условиях градуировки таким образом, чтобы на выходе устрой- ства 13 был нулевой сигнал, т. е. м,14,1 р, И,l (3)

, -е „

Н (+

В процессе измерения разностный 1б сигнал, формируемый на выходе третьего вычитающего устройства 13, равен

U4=V>-Е,- (g,) f1- „(1,)). (4)

Сигнал .(4) коммутатором 14 подается на вход первого интегратора 15 где он запоминается. По команде синхронизирующего . "тройства 21 блок 2 питания подает ьа лампу импульс тока, амплитуда которого превышает амплитуду первоначального импульса, на порядок °

В этом случае существенно уширяется резонансная линия, причем .доля. поглощения атомным паром резонансного излучения несущественна,. поэтому сиг налы на выходах логарифмических усилителей равны

0,=Вр 0,6К Ф(4Д(1 и(6Д "м (М" р (г1 "у

О,:Е О,5 К;Ф(Ъ,). „"(1К (М„у ЗО.

Соответственно на выходе вычитающего устройства 12 будет сигнал

С (1-",И.)И e,(àzl у„(а,1 Ку, с м7 И2) $2 (2) 92 ° 35

В этом цикле измерения на второй вход с третьего вычитающего устройства 13 через ключ 19 подается напряже- ние Е, устанавливаемого на втором выходе устройства 20 стабильного на- 40 пряжения в процессе градуировки м,(% lkq,(41 у, м, (1 ) " р, (% "у, В:этом случае с выхода 13 на второй интегратор поступит сигнал

0,=U>-E, ° И ((н(ЪИ, Учитывая, что неселективное погло-:. щение одинакова на длинах волн Э1 и

4, на выходе первого вычитающего ус,50 тройства 17 возникает сигнаЪ

V4-, = "(М= с. (6) где К вЂ” коэффициент пропорциональности

С вЂ” искомая концентрация анализи- 5 руемого элемента.

Значение (6) фиксируется регистрирующим устройством 18.

071 4

Преиму1цеством предлагаемого изобретения является то, что параметры лампы, ФЭУ и усилителей в двух режимах измерения не входят в аналитические выражения сигналов, поступающих, на интеграторы (осуществляется инвариантность измерений от указанных параметров, что повышает точность анализа).

Формула изобретения

Двухлучевой атомно-аб сорбционный спектрометр, содержащий на первой оптической оси спектральную лампу полого катода с импульсным двухамплитуд-. ным блоком питания и расположенные последовательно оптическую систему, полупрозрачную пластину, расположено ную под углом 45 к оптической оси, атомизатор, монохроматор и первый фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) с первым логарифмическим усилителем,. а на второй оптической оси, перпендикулярной первой и проходящей через центр полупрозрачной пластины, — второй монохроматор или интерференционный светофильтр и второй ФЭУ с вторым логарифмическим усилителем, расположенные и соединенные последовательно, а также коммутатор, два интегратора,.вычи — тающее устройство, регистрирующее устройство и устройство синхронизации, причем выходы коммутатора соединены с входами интеграторов, выходы которых соединены с входами вычитающего устройства,. один из выходов вычитающего устройства соединен .с регистрирующим устройством, а другой выход— с устройством синхронизации, а выход устройства синхронизации соединен с импульсным двухамплитудным блоком пиI тания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй и третий вычитающие устройства, ключ и двухвыходное устройство стабильного напряжения, причем входы второго вычитакицего устройства подключены к выходам первого и второго логарифмических усилителей; а выход - к одному из входов третьего,. вычитающего устройства, второй вход через ключ, управляющий вход которого соединен с устройством синхронизации, подключен к одному as выходов двухвыходного устройства стабильного налря" жения, а выход третьего вычитающего устройства соединен с входом коммутатора.