Атомно-абсорбционный анализатор

 

Изобретение относится к технической физике и предназначено для применения в спектральном приборостроении. Цель изобретения - повышение точности измерений полезного сигнала. Сигнал лампы 7 одновременно поступает на блок выделения сигнала 19 и через оптическую систему 12,14, атомизатор 13 и монохроматор 15 - на фотоприемник 16. Система регистрации 18 регистрирует излучение лампы 7 одновременно, чем компенсируются помехи в световом потоке. Кроме того, за счет того, что лампа 7 содержит несколько катодов, например катоды 9-11, достигается большая разность коэффициентов атомного поглощения, что также приводит к повышению точности измерений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д 4 G 01 J 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4404089/31-25 (22) 04.04.88 (46) 23.10.89. Бюл. У 39 (71) Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина (72) К.П.Курейчик (53) 535.853 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 705276, кл. С 01 J 3/42, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 700787, кл. С 01 J 3/42, 1979. (54) АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к технической физике и предназначено для применения в спектральном приборо„„SU„„1516804 А 1

2 строении. Цель изобретения — повышение точности измерений полезного сигнала. Сигнал лампы 7 одновременно поступает на блок 19 выделения сигнала и через оптическую систему 12, 14, атомизатор 13 и монохроматор 15 - на фотоприемник !6. Система регистрации

18 регистрирует излучение лампы

7 одновременно, чем компенсируются помехи в световом потоке. Кроме того, за счет того, что лампа 7 содержит несколько катодов, например катоды

9-11, достигается большая разность коэффициентов атомного поглощения, что также приводит к повышению точности измерений. 2 ил.

1516804

Изобретение относится к технической физике и предназначено для применения в атомно-абсорбционном спектральном приборостроении.

Цель изобретения — повышение точности измерений полезного сигнала за счет исключения флуктуаций излучения спектральной лампы.

На фиг. 1 представлена блок-схема анализатора; на фиг.2 — блок-схема коммутатора.

Блок-схема анализатора (фиг. 1) содержит импульсный генератор 1, коммутатор (блок) 2, блок 3 питания

15 лампы, усилители (блоки) 4-6 мощности, лампу 7, содержащую анод 8 и несколько катодов, в данном случае три катода 9-11. Усилители мощности подключены к катодам лампы. Катоды лампы имеют сквозные отверстия для прохождения излучения в обе стороны через окна (указано стрелками). Излучение лампы 7 через оптическую систему 12 и 13 направляется через атомиэатор 14 и монохроматор 15 на фотоприемник 16. Сигнал с фотоприемника (блока) 16 поступает на вход 17 системы 18 вьщеления, регистрации и обработки светового сигнала. Через другое окно то же излучение лампы вьщеляется системой блоков 19, содержащей устройство 20 селекции светового сигнала (например,,монохроматор) и фотоприемник 21. Сигнал с выхода блока

19 поступает на вход 22 блока 18, а

35 затем на логарифматор (блок) 23.

Сигнал с входа 17 поступает на устройство (блок) 24 разделения импульсов (в его качестве могут быть использованы обычные электронные ключи,,управляемые со стороны импульсного генератора 1 через коммутатор 2).

Сигналы с выхода блока 24 поступают на логарифматоры 25 и 26, затем на устройства (блоки) 27 и 28 вычитания, на которые также поступает сигнал с выхода блока 23. Выходной сигнал блоков 27 и 28 поступает на блок 29 вычитания (где вычитается). Окончательно сигнал индицируется блоком 30.

Анализатор работает следующим образом.

Импульсный генератор 1 вырабатывает последовательность импульсов, которая поступает на коммутатор 2. Ком- 55 мутатор (фиг.2) содержит счетчик 31, подключенный на распределитель (блок)

32 импульсов. Число разрядов счетчика

31 выбрано большим, чем надо для управления блоком 32, который подключен к старшим разрядам счетчика 31, поскольку это нужно для обеспечения необходимых временных задержек в работе спектральной лампы 7. Итак, сигналы генератора 1 поступают на счетчик 31, его разряды подключены на блок 32, Сигналы с блока 32 поступают на усилители мощности и последовательно их включают. Допустим, что включение катодов лампы 7 осуществляется в направлении от катода 9 к катоду„ 10.

Включение катода 9 обеспечивает получение светового сигнала (при коротких длительностях) практически без самопоглощения резонансной линии.

В этот момент коэффициент атомного поглощения в ее центре максимален.

Сигнал, управляемый усилителем 4 мощности, используется для включения блока 24. После включения катода 9 излучение лампы поступает на блок

19, где выделяется, а затем поступает на блок 22, где сигнал логарифмируется. Сигнал с выхода блока 24 поступает на логарифматор 25. Оба перечисленных сигнала затем вычитаются в блоке 27 вычитания. Последнее приводит к компенсации флуктуаций светового потока лампы 7 при работе катода 9 °

Одновременно в полости катода 9 образуется облако нейтральных атомов, которое постепенно рассасывается.

Включение катода 10 производится тогда, когда оно еще не рассосалось.

Момент включения катода 10 можно определить опытным путем. При вклю;. чении катода 10 по-прежнему блок 19 фиксирует непоглощенный свет, а блок

16 — свет с уменьшенным коэффициентом атомного поглощения в центре резонансной линии, поскольку излучение проходит через упомянутое облако нейтральных атомов, созданных при работе катода 9.

Если в лампе 7 имеется только два катода, то выход блока 2, управляющий блоком 5, теперь управляет устройством разделения импульсов. Сигнал с его выхода через логарифматор

26, устройство 28 вычитания и поступает на блок 29 вычитания.

Таким образом, при изменении концентрации веществ сигнал, соответствующий первому измерению (и с компенсированной флуктуационной помехой) поступает на блок 29. При втором

6804 формула изобретения

Составитель Б.Широков

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор Е.Папп

Заказ 6376/40 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 151 измерении сигнал с компенсированной флуктуационной помехой поступает на блок 29 с выхода блока 28. Сигналы управления, усилителем мощности управляют и сигналами, поступающими на блоки 27 и 28, например, пропуская их через обычные электронные ключи. Это необходимо для исключения помех в блоках 27 и 28.

Если лампа 7 содержит больше катодов, например, три, то катод 10 служит средством генерации нейтральных атомов в полости катода 10 и эа счет их диффузии и в полости катода

9. Измерения проводятся только при работе катодов 9 и 11. При работе катода 11 по-прежнему блок 19 регистрирует непоглощенный свет, а блок

16 — поглощенный, причем коэффициент атомного поглощения в центре резонансной линии значительно больше уменьшен по сравнению с известным устройством, когда лампа питается большим импульсом тока. Очевидно, что при равных токах во втором случае можно получить большее падение коэффициента атомного поглощения в центре линии и тем самым повысить точность измерений концентраций элементов.

После этого катоды 9-11 выключаются на время переключения младших разрядов счетчика 31, что соответствует паузе в лампах. Последнее необходимо для рассасывания паров в лампе и обеспечения получения максимального коэффициента атомного поглощения резонансной линии в ее центре при повторной работе катода 9 °

Таким образом, предлагаемый анализатор обеспечивает повышение точности измерений концентрации элементов как за счет снижения компенсации флуктуаций излучения, так и за счет получения большей разности коэффициентов атомного поглощения в центре линии, что является его преимуществом по сравнению с известным устройством.

Атомно-абсорбционный анализатор, содержащий спектральную лампу, состоящую из анода и полого катода, помещенных в баллон с окном для выхода излучения, блок питания, лампы, содержащий импульсный генератор и усили2О тель, подключенный к катоду лампы, оптическую систему, атомизатор, основную систему выделения, регистрации и обработки светового сигнала лампы, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения точности из" мерения, в анализатор введена дополнительная система выделения светового сигнала, выходом связанная с основной системой„ а спектральная ламЗр па содержит второе окно для выхода излучения и не менее одного дополнительного катода, установленного по оси излучаемого света, причем катоды имеют сквозные отверстия и подключены к дополнительным усилителям мощности, введенным в блок питания и входами связанным с выходом импульсного генератора через коммутатор, при этом дополнительная система выделения светового сигнала установлена на пути света, выходящего из второго окна спектральной лампы.