Устройство для количественного анализа веществ

 

Изобретение относится к спектральному анализу веществ. Целью изобретения является расширение диапазона анализируемых элементов. Излучение лазера фиксированной длины волны поступает в камеру взаимодействия. В эту же камеру поступает излучение спектральной лампы. Совместное действие этих излучений приводит к ионизации атомов в объеме анализирующей ячейки. Атомы анализируемого вещества поступают из атомизатора, который выполнен в виде системы анод-катод. Катод является держателем образца. Регистрация фотоионов в анализирующей ячейке производится с помощью термоионного детектора. Камера взаимодействия заполняется инертным газом в диапазоне давлений 0,133 - 1330 Па. Устройство позволяет исследовать содержание в образцах практически всех элементов периодической системы и имеет более простую конструкцию из-за использования лазера с фиксированной длиной волны. 1 ил с (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1467 62

А1 (51) 4 G 01 N 21/Oi

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСЕСОЮЗЦДД

ПАТЕИТЮ ТсАК!ЯсЫАЯ

Е,. БЛ11О Е:.,-

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К,А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4215820/31-25 (22) 25.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Институт физики АН ЛитССР (72) П.Д.Сярапинас, В.И.Швядас и П.П. Шимкус (53) 535.853(088.8) (56) Антонов В.С. и др. Лазерная аналитическая спектроскопия. — М.: Наука, 1986, с. 83-98.

Беков Г.И. и др. Лазерный фотоионизационный метод определения следов элементов в веществе. — Известия

АН СССР. Сер, фиэ., 1984, 48, № 4, с. 771-777. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО

АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к спектральному анализу веществ. Целью изобретения является расширение диапазона анализируемых элементов. Излуче1

Изобретение относится к спектраль- . ному анализу веществ.

Целью изобретения является расширение диапазона анализируемых элементов.

На чертеже показана схема устройства для количественного анализа веществ.

Устройство содержит герметичную камеру 1 взаимодействия, в которой установлены катод 2, представляющий собой держатель образца, кольцевой анод 3, ловушка 4 термоионов, выполненная в виде двух параллельных металлических сеток, и анализирующая ячейка, состоящая иэ электростатичес-. ние лазера фиксированной длины волны поступает в камеру взаимодействия.

В эту же камеру поступает излучение спектральной лампы. Совместное действие этих излучений приводит к иониэации атомов в объеме анализирующей ячейки. Атомы анализируемого вещества поступают нз атомизатора, который выполнен в виде системы анод-катод.

Катод является держателем образца.

Регистрация фотоионов в анализирующей ячейке производится с помощью термоионного детектора. Камера взаимодействия заполняется инертным гаэом в диапазоне давлений О, 133—

1330 Па. Устройство позволяет исследовать содержание в образцах практически всех элементов периодической системы и имеет более простую конст-. рукцию иэ-за использования лазера с фиксированной длиной волны. 1 ил. кой отклоняющей системы, выполненной в виде установленных симметрично и параллельно относительно продольной оси камеры 1 металлических пластин

5 и сетки 6, а за сеткой 6 .на пути отклоненного пучка ионов установлен анод 7 термоионного детектора и его

\ катод 8. Устройство также содержит спектральную лампу 9, лазер 10, установленные снаружи камеры 1 так, что они через ее окна 11 и 12 имеют оптическую связь с рабочим объемом анализирующей ячейки, расширитель 13 лучей. Камера 1 имеет входную трубку

14 для подачи аргона между катодом 2 и анодом 3 и выходную трубку 15, рас7462 з

146 положенную на противоположном конце камеры 1 для откачки инертных газов.

Термоионный детектор 7, 8 подключен к регистратору (не показан), а анод

3, катод 2, ловушка 4 и отклоняющая система 5, 6 — к наружным источникам питания (не показаны). Число анализирующих ячеек соответствует числу одновременно анализируемых элементов.

Устройство работает следующим образом.

При-подаче напряжения на катод 2 и аной 3 между ними происходит разряд. Распыленное вещество потоком аргона из трубки 14 проносится вдоль герметичной камеры 1 через ионноотлавливающие сетки 4. После сеток 4 атомы исследуемого элемента ионизируются излучением спектральной лампы

9 и лазера 10. После фотоионизации ионы определенного элемента попадают в соответствующую анализирующую ячейку и отклоняются системой 5, 6 в термоионный детектор 7, 8. Один фотоион при дрейфе в объемном заряде электронов термоионного детектора нейтрализует до 10 электронов. Образование ь фотоионов модулируется путем модуляции интенсивности лазера 10. Усиливается и регистрируется переменная составляющая сигнала детектора 7, 8.

Таким образом, один фотоион в секунду дает ток на выходе термоионного детектора 7, 8 около 10 А, что является регистрируемой величиной. В одной анализирующей ячейке 5, 6 и термоионном детекторе 7, 8 отбираются и регистрируются атомы только одного элемента. В последующих ячейках отбираются атомы других элементов. Анали5 тический сигнал пропорционален содержанию вещества, помещенном на катод 2.

Устройство позволяет исследовать содержание в образцах, практически всех элементов периодической системы и имеет более простую конструкцию из-за использования лазера с фиксированной длиной, волны.

Формула и э обретения

15- Устройство для количественного

/ анализа веществ, содержащее оптически связанные источник фотоионизирующего излучения и камеру взаимодействия, снабженную атомизатором, ловушкой

20 термоионов и анализирующей ячейкоЩ состоящей из отклоняющей системы ионов и детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона анализируемых элементов, устройст25 во дополнительно содержит спектральную лампу, оптически сопряженную с рабочим объемом анализирующей ячейки, источник фотоионизирующего излучения выполнен в виде лазера с фикси30 рованной длиной волны, атомизатор выполнен в виде системы анод-катод, при этом катод представляет собой держатель образца, детектор анализирующей ячейки выполнен в виде термоионного детектора, а камера взаимодействия выполнена с возможностью заполнения инертным газом в диапазоне давлений О, 133-1330 Па.

1467462

Тираак 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор H. Бобкова

Заказ 1188/40

Составитель С,Иванов

Техред М.Ходанич Корректор В. Гирняк