Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции

 

Использование:- в спектральных источниках света, предназначенных для аппаратуры атомно-абсорбционногг анализа. Сущность изобретения: полый катод размещен внутри двух расположенных коаксильно электроизоляционных трубок, соединенных герметично , при этом между ними образована замкнутая полость, давление в которой не превышает рт.ст Отношения диаметра и длины электроизоляционных трубок и полого катода удовлетворяют следующим соотношениям: d4 (1,05-1,25)dK; d2 5, i, 1г± 21k, где d 1,15d, - d и 1( - диаметр и длина первой электроизоляционной трубкиJ dg и 1 - длина и диаметр второй электроизоляционной трубки; dк и lk - диаметр и длина полого катода j dЈ-диаметр баллона. 2 ил., 1 табл. § №

СОЮЗ COBETCHHX

СЯфВЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУ БЛИН

„,80„„173 (1) Н 01 J 61/02

), 1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

° APH ГННТ СССР

1 (21) 4813072/07 (22) 12.04.90 (46) 30.05.92. Бюл. Н 20 . (71) Отраслевой научно-технический комплекс "Союзцветметавтоматика" (72) В.В.Кудряшов, С.R.Баранов, И.А.Земскова и Т.С.Цыганкова (53) 621.327(088.8) (56) Лампы с полым катодом для атомной абсорбционной спектроскопии.

Проспект фирмы Перкин-Ельмер. 1970.

Авторское свидетельство СССР 928467, кл. H 01 J 61/10, 1980. (54).СПЕКТРАЛЬНАЯ ГАЗОРАЗРЯ(1НАЯ ЛАМ"

ПА ДЛЯ АТОМНОЙ АБСОРБЦИИ (57) Использование: в спектральных источниках света, предназначенных для аппаратуры атомно-абсорбципнноИзобретение относится к спектральным источникам света, предназначенным для работы в аппаратуре атом" но-абсорбционного анализа .

Известны спектральные гаэоразрядные лампы с полым катодом, излучающие спектры различных химических элементов, содержащие колбу с окном для выхода излучения, анод и полый катод, имеющий внутреннюю разрядную поверх" ность в виде цилиндра, открытого с одной гтороны, выполненного из материала, спектр которого необходимо получить. Анод имеет форму штыря и расположен в непосредственной близости к катоду. Лампа наполнена инертным газом до необходимого давления.

rr анализа. Сущность изобретения: полый катод размещен внутри двух расположенных коаксильно электроизоляционных трубок, соединенных герметично, при этом .между ними образована замкнутая fiollocTb давление в которой не превышает 1 10 мм рт.ст, Отношения диаметра и длины электроизоляционных трубок и полого катода удовлетворяют следующим соотношениям: d< = (1,О5-1,25)R<, с1 =

1,15d, — dg, 1) = l > 21к, где d( и l< - диаметр и длина первой электроизоляционной трубки, dg H1 длина и диаметр второй электроизоляционной трубки; d к и 1 - диаметр и длина полого катода; d g- диаметр баллона. 2 ил., 1 табл.

К недостатком ламп укаэанной конструкции отчосится большая величина нестабильности интенсивности излучения резонансных линий во времени, вызванная охлаждением катода в результате отбора части тепла от катода через электроизоляционную: трубку наполняющим инертным газом, что приводит к увеличению погрешности в измерении концентрации определяемых элементов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является спектральная газоразрядная лампа, содержащая колбу с окном для выхода излучения, анод и полый катод, внутренняя поверхность которого выполнена иэ материала, спектр которого

3 1737561

4 необходимо получить. Полый катал no", d и 1 — диаметр и длина полого мещен в стеклянную трубку. ПространК к катода" катода ство над катодной полостью ограниче- н - диаметр баллона лампы. но экРаном, пРедназначенным дл осаж . Ha фиг. 1 изображена спектральная

ДениЯ пРоДУктов РаспылениЯ Каоп -гаэоразрядная лампа лля атомной абсорб ограничения поглощающей поверхности. ции, общий вид, на фиг. 2 - катодно»

Основным недостатком ламп извест" анодный узел с электроизоляционными

НоН конструкЦии ЯвлветсЯ больааЯ Вели- трубками разрез чина нестабильности интенсивности -® Лампа представляет собой стеклян. излучення резонансных линий во Вре- ный баллон 1 циЛинлрической формы с мени, вызваннаЯ охлаждением катода плоским окном 2 для выхода излучения, результате отбора части тепла от ка- прозрачного в ультрафиолетовой части тода через электроизоляционную труб- спектра . Анод 3 выполнен из никеля кУ инеРтным газом. Особенно это ха- 15 марки НП-2 и имеет форму цилиндра.

РаКтерно ДлЯ катоДов, Выполненных "3 Полый катод 4, внутренняя поверхность сплавов, соДержаЩих легкоплавкие " которого выполнена из материала, легколетучие элементы, когд е легколет чие элементы, когда незнаспектр которого необходимо получить, чительные изменениЯ температуры ка установлен в стеклянной трубке 5 с то а и иво ят к значительным колебаd j = (1Q51 25)dK. Концентрично от„„л „ „„о . носительно катода 4 и стеклянной труби интенсивности излучения резонансных жи 5 установлена вторая стеклянная линий во вРемени, Это при3 д " трубка 6, диаметр внутренней поверхлиний во в емени, Это приводит к увеличению погрешности в из ере 23 ности которой Удовлетворяет соотноше; личению пог ешности в измерении кон1 15d — 1 — с . ежду оковыми одом атомной абсоРбции., поверхностями этих трубок бразо ана

Целью изобретения является по - полость 7, из котор и откачан В 3д х етения является повнаение стабильности и интенсивности излучения резонансных линий во вре,Катод, анод и стеклянные трубки смон / тированы на стеклянной ножке 9 с поуказанная цель достигается тем, мощью молибденовых выводов 10. Анод что спектральная l-аэоразрядная лампа . Ный ВывоД Внутри лампы для изолЯции для атомной абсорбции, содержащая 3$ от газового РазРЯДа, помеЩен в стЕкколбу с окном для выхода излучения лЯнную тРУбку 11. Лампа наполнена и распопоженные в ней соосно анод и . инертным газом - неоном .- До Давле-, полый катод, помещенный в электроизо-i ния 9,0 мм рт.ст. лля подключения ляционную трубку, снабжена второй . к источникУ питаниЯ лампа снабжена электроиэоляционной трубкой, pa@no" октальным цоколем 12 под стандартложенной концентрично с первой и rep- ">+ ламповую панель,.При подключении метично с ней соединенной, так, что такой лампы к иСточникУ питаниЯ межмежду ними образована замкнутая по- ду анодом 3 и Разрядной полостью калость, давление в которой не превы- тода 4 зажигается тлеющий разряд . шает 1110 мм рт.ст., а отношение 4g В инертном газе. Продукты распыледиаметров и длин электроизоляционных ния катода в виде нейтральных атотрубок и полого катода удовлетворяет мов попадают в газовый разряд, воэследующим соотношениям: буждаются там при соударении с электронами и излучают спектральные ли(1,05-125) dpi нии, излучение которых через плоское

d 1 15 11,- 1 окно 2 выходит из лвмпь1(В процессе ъ ° «(- работы лампы и по. мере нагревания катода вакуумная среда в связи с отдиамет р и длина пе1 ь сУтст вием носителей не отбиРает теп .1

М вой от катода электро- ло от первом стеклянной трубки, граизоляционной трубкичаюЩейскатоДом,что пРивоДитК вЂ” диаметр и длина второи стабилизации температуры как на пер" ( 2

° t Ф от полого катода элек- " Вои стеклянмои стенке так и На катроизоляционной трубки, тоде 1 Это стабилизирует давление ra- за внутри полости, электрические па-раметры, концентрацию нейтральных атомов материала катода и интенсив-, ность излучения резонансных линий во времени, Пример. Лампа представляет собой стеклянный баллон цилиндриче ской формы ф 40,0 мм с плоским ок-. ном для выхода излучения, прозрачного в ультрафиолетовой части спектра. Анод выполнен из никеля марки

НП-2 и представляет собой цилиндр ф 10 мм и длиной 10 мм. Полый катод. выполнен из сплава меди с цинком (содержание цинка 27 ) ф 5,8 мм и длиной 20.мм. Разрядная полость катода имеет внутренний диаметр 4 мм глубиной 10 мм. Концентрично относительно катода установлены две цилиндрические стеклянные трубки разного диа.метра . Одна трубка ф 6, 2 мм примыкает с, зазором 0,2 мм к боковой поверхности катода, причем в районе анода на длине 20 ммдиаметр увеличен, до 15 мм. Другая трубка имеет диаметр

24 чм и длину 60,0 мм. Основания обеих трубок спаяны герметично между собой так, что между их боковыми поверхностями образуется полость, из которой через специальный отросток откажи воздух до давления 2 10 5 мм рт.ст. Катод, анод и цилиндрические трубки собраны на стеклянной ножке с помощью молибденовых выводов ф1, 5 мм.

Лампа наполнена инертным газомнеоном - до давления 8,5 мм рт.ст.

Для подключения к источнику питания лампа снабжена октальным цоколем под стандартную ламповую панель.

Объем вакуумной полости регулируется изменением диаметра второй цилиндрической трубки.

Измерение нестабильности излучения резонансной линии цинка 213,9 нм во времени (дрейфа) проводилось в анализаторе типа "Спектр-5" в импульсном режиме. Для сравнения использовалась лампа ЛС-10 ТУ 48-1с101-90, имеющая полый катод, выпал" ненный из того же материала одной партии изготовления с диаметром внутренней полости 4,0 мм и длиной

10,0 мм.

За дрейф интенсивности излучения резонансной линии принимается монотонное изменение интенсивностИ излучения в течение 30 или 60 мин непре.

737561 d рывной работы после времени вхалл лампы в стабильный режим эксплуатации от включения и установлен«я рабочегo тока лампы. Сигнал регистр«ровался на самопишущем потенциометре КСП-4 регистрирующего устройства

РУ-12 на шкале 10 в течение 60 мин после 30 мин прогрева лампы.

Результаты измерений при одном и том же напряжении на ФЭУ-100 и щелях монохроматора,приведены в таблице.

-.Таким образом, стабильность интенсивности излучения аналитических линий во времени, т.е. в течение

60 мин непрерывной работы, в предлагаемой лампе на цинк по сравнению с лампой ЛС-10 улучшена в

3,3 раза, а за 1,0 мин - в 2,0 раза, :что практически подтверждает улучше ние стабильности.

Формула и з о б р е т е н и я

Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции, содержащая ,,колбу с окном для выхода излучения

4 !

«расположенные в ней соосна анод и палый катод, помещенный в первую .электроизоляционную трубку, о т л ича юща.я с я тем, что, с целью повышения стабильности интенсивности излучения резонансных линий во вре35 мени, она снабжена второй электроизоляционной трубкой, расположенной концентричйо с первой и герметично с ней соединенной так, что между ни образована замкнутая полость, ® дат юение в которой не превышает

-Ф

1 ° 10 мм рт.ст., a отношения диаметров и длин электроизоляционных тру бок и полого катода удовлетворяют следующим соотношениям:

4%

d < = (l,05-1,25)4к, d2 = 1,15d{

1(l ) 21х, @ где 1< и 1 - диаметр и длина первой электроизоляционной трубки, dq и 1 - диаметр и длина второй электроизоляционной

55 трубки, d< и 1 - диаметр и.длина полого катода,"

d g - диаметр баллона.

17375"1 нм б,0

0,3

1,Р

0,15

Тип лампы

Лампа ЛС-1О

Экспериментальная предлагаемая лампа

Аналити- Рабочий ческая ток ламЧ, линия, пы-, мА

213,9. 25

213,9 25

Дрейф интенсивности излучения аналитических линий за

60 мин, НестаГильность интенсивности аналитичеких линий за t мин, о

> 737561

Редактор A.Ëåæíèía

Заказ 1898 Тираж Подписное

3НИИПЯ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-издательский комбинаТ "Патент", г. Ужгород» ул. Гагарина, 101

Соста ви тел ь В Яуд ря шов

Техред А.Кравчук

Ц

Корректор H.Самборская