Устройство для спектрального анализа

 

Изобретение относится к спектральному анализу. Цель -изобретения - повышение точности определения исследуемых элементов за счет более полного испарения частиц порошкового материала. Устройство содержит штатив с установленными напротив друг друга не менее чем тремя верхними и тремя нижними электродами, концы которых расположены в двух параллельных горизонтальных плоскостях. При этом электроды подсоединены к вторичным обмоткам разделительных трансформаторов . Питание разделительных трансформаторов осуществляется от одной фазы. Каждый верхний и нижний электроды соединены в перекрестном направлении, образуя пары электродов , расположенные в вертикальных плоскостях. Плоскости пересекаются в центральной части межэлектродного промежутка, при этом верхние и нижние электроды установлены относительно горизонтальной плоскости с наклоном соответственно 70-80 и 45-55°.2 ил. С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Al

2 67

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4058210/24-25 (22) 04.03.86 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (71) Комплексная экспедиция Всесоюзг ного научно-исследовательского института минерального сырья (72) В.Н. Аполицкий и А.Я. Слесарев (53) 535.853(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 139861, кл. G 01 J 3/28, 1961.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1035430, кл. G 01 J 3/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО

АНАЛИЗА (57) Изобретение относится к спектральному анализу. Цель изобретения— повышение точности определения исследуемых элементов за счет более полного испарения частиц порошкового материала. Устройство содержит штатив с установленными напротив друг друга не менее чем тремя верхними и тремя нижними электродами, концы которых расположены в двух параллельных горизонтальных плоскостях. При этом электроды подсоединены к вторичным обмоткам разделительных трансформаторов, Питание разделительных трансформаторов осуществляется от одной фазы. Каждый верхний и нижний электроды соединены в перекрестном направлении, образуя пары электродов, расположенные в вертикальных плоскостях. Плоскости пересекаются в центральной части межэлектродного промежутка, при этом верхние и нижние электроды установлены относительно горизонтальной плоскости с наклоном соответственно 70-80 и

45-55 .2 ил.

13

Изобретение предназначено для использования в спектральном анализе и относится к электрическим дуговым разрядам, используемым для испарения вещества и возбуждения спектров при эмиссионном спектральном анализе.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности определения исследуемых элементов за счет более полного испарения частиц порошкового материала и снижение нижней границы определения содержаний малолетучих элементов.

На фиг. 1 представлена схема расположения электродов; на фиг. 2— функциональная схема устройства.

В предлагаемом устройстве многоэлектродный разряд образуется за счет объединения в общем пространстве плазм трех отдельных одновременно

,гбрячих двухполюсных дуговых разрядов, электроды которых располагаются в различных вертикальных плоскостях, пересекающихся в одниз и тех же точ-! ках,являющихся осью разряда, а концы электродов располагаются в двух горизонтальных плоскостях -- верхней и нижней. С целью создания условий объединения плазм двухполюсных разрядов они питаются от однофазной сети через разделительные трансформаторы, вторичные обмотки которых подсоединены к электродам так, чтобы в каждый полупериод напряжения питания все электроды, концы которых находятся в верхней или нижней плоскости, имели бы одну и ту же полярность (минус или плюс). Использование однофазного питания вместо трехфазного не только позволяет создать одновременное, синхронное горение всех дуг, входящих в многополюсный разряд, и их объединение, но и за счет пауз тока упростить введение исследуемого материала с малыми скоростями в центральную часть межэлектродного промежутка. Последнее способствует увеличению времени пребывания частиц и атомов в плазме — полному испарению частиц, повышению чувствительности и точности эмиссионного спектрального анализа. Для создания направленного движения плазмы вниз н воэможности автоматизации процесса установки концов электродов в первоначальное положение (падение под собственным весом электродов на шаблон в момент вхождения его в межэлеКтродный промежуток) электроды расположе1

46952 2 ны под углом к горизонтальной плоскости — верхние под углом 70-80, а нижние 45-55 .

Устройство (фиг. 1) содержит шта5 тив с установленными напротив друг друга не менее чем тремя верхними

1 — 3 и тремя нижннии 4 — 6 электродами, концы которых расположены в двух параллельных горизонтальных плоскостях, и приспособление 7 для подачи порошкового материала 8 в межэлектродный промежуток. Напряжение к парам электродов 1 и 5, 2 и 6, 3 и 4 подведено от одной фазы через разделительные трансформаторы 9 — ii, в цепи втсричной обмотки которых последовательно с межэлектродными промежутками подключены катушки индуктивности, связанные индуктнвно с генераторами 12 — 14 высоковольтных импульсов, которые обычно используются для поджига дуги в спектральном анализе (типа генератора Свитницкого) . Кон2 денсаторы С„, С, С предохраняют разделительные трансформаторы 9,10, 11 от прохождения через них высоковольтных высокочастотных импульсов.

Концы верхних электродов 1 — 3 расположены на одном уровне в одной горизонтальной плоскости, а сами верхние электроды 1 — 3 установлены с наклоном к горизонтальной плоскости под углом 70-80 . Концы нижних электродов

4 — 6 расположены также на одном уровне в одной горизонтальной плоскости, параллельной указанной, а сами нижние электроды 4 — 6 установлены с наклоном к горизонтальной плоскости под углом 45-55 . Расстояние между . рядом расположенными концами электродов I-б предпочтительно 3-5 мм, а расстояние между нижними 1-3 и верхними 4-6 электродами равно 5-7 мм.

Невыполнение этих условий затрудняет осуществление зажигания дугового разряда и направленного движения плазм вниз, увеличивающего длину горячей зоны плазмы. Оптимальные численные значения углов наклона электродов установлены экспериментально.

Для эк:ономии электроэнергии и использования маломощных трансформаторов (3-5 кВт) нагрузка, задающая ток разрядов (20-40 А), находится в первичной. обмотке тран: †.jпорматоров питаемых от однофазной сети. В качестве нагрузки рационально исполь-зовать конденсаторы С вЂ” С емкостью

-1

100-300 мкФ. з 13

Устройство работает следующим образом.

При подаче от однофазного источника, тока напряжения на трансформаторы генераторов 12 — 14 высоковольтных импульсов подается напряжение на электроды. Между парами электродов

1 и 5, 2 и 6, 3 и 4 возникают искровые высокочастотные разряды, ионизирующие межэлектродный промежуток, что способствует возникновению дуговых разрядов между парами электродов и 5, 2 и 6, 3 и 4, установленных в перекрестном направлении в разных вертикальных плоскостях; пересекающихся в центральной части межэлектродного промежутка. Плазмы этих разрядов за счет их единого пространственного расположения и одновременного возникновения объединяются в устойчивый цилиндрический дуговой плазменный факел между концами верхних и нижних электродов, т.е. образуется мощный единый дуговой шестиполюсный разряд с большим объемом плазмы в месте "просыпки" порошкового материала и большой высокотемпературной зоной в центральной части межэлектродного промежутка. Кроме этого, объединение шести дуговых разрядов позволяет при неизменной общей мощности, выделяемой в плазме, уменьшить величину токов, протекающих между отдельными парами электродов, что спо46952

4 собствует их более медленному сгоранию. формула изобретения

Устройство для спектрального анализа, включающее дуговой источник. возбуждения спектров, содержащий не менее трех верхних и трех нижних электродов, установленных напротив друг друга, концы которых расположены в двух параллельных горизонтальных плоскостях, при этом электроды подсоединены к вторичным обмоткам разделительных трансформаторов, питаемых от одной фазы, и приспособление для подачи порошкового материала в межэлектродный промежуток, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения исследуемых элементов sa счет более полного испарения частиц порошкового материала, начало вторичных обмо ток трансформаторов подсоединено к верхним электродам, а их концы к нижним, причем каждый верхний и нижний электроды подсоединены к вторичным обмоткам так, что образуют пары электродов, расположенные в вертикальной плоскости, при этом верхние и нижние электроды установлены относительно горизонтальной плоскости с наклоном соответственно 70-80 и 45-55

Фиг.7

1346952

Составитель Б. Широков

Техред М. Ходанич

Редактор Н. Тупица

Корректор А. Обручар

Заказ 5112/40

Тираж 775

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4