Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О фь (Л

Л I 0,314 Ок (21) 4891880/25 (22) 14.12.90 (46) 23,03,93, Бюл. ¹ 11 (71) Отраслевой научно-технический комплекс "Союзцветметавтоматика" (72) В.В,Кудряшов и Т,С,Цыганкова (73) Акционерное общество "Научно-технический комплекс Союзцветметавтоматика" (56) Авторское свидетельство СССР

¹928467,,кл. Н 01 J 61/02, 1980.

Москалев Б,И. Разряд с полым катодом. — M. Энергия, 1969, с. 54. (54) СПЕКТРАЛЬНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ

ЛАМПА ДЛЯ АТОМНОЙ АБСОРБЦИИ

Изобретение относится к классу спектральных газоразрядных источников света, предназначенных для работы в аппаратуре атомно-абсорбционного анализа.

Цель изобретения — повышение стабильности интенсивности резонансных линий во времени.

Для этого внутри полого катода размещен дополнительный катод цилиндрической формы, выполненный из листа фольги, с требуемым спектром излучения. Две противоположные поверхности листа перекрываются и соединены негерметично, причем длина дуги перекрытия

Ьl а0,1.

Если ik = л Ок, где Ок — диаметр фольгового цилиндра, спектр которого необходимо получить, то,, ЯЛ„„1804597 А3 (я)з G 01 J 3/10, Н 01 J 61/02 (54) Использование: изобретение относится к классу спектральных источников света, предназначенных для работы в аппаратуре атомно-абсорбционного анализа. Сущность: спектральная газоразрядная лампа содержит стеклянный баллон с плоским окном, анод, катод с отверстиями и дополнительный электрод цилиндрической формы.

Дополнительный электрод установлен внутри полости катода и выполнен из листа фольги, скрученного с перекрытием противоположных краев. Приведена математическая зависимость между длиной дуги перекрытия и длиной окружности полого катода. 1 табл., 3 ил.

При ЛI <0,314 Оквместесоединения фольги по высоте цилиндра в зоне разряда может образоваться зазор в виде щели или отверстия, через который тлеющий разряд будет распространяться на основной сетчатый катод, что приведет к сильному распылению материала катода, запылению части электроизоляционной втулки и нестабильности параметров горения тлеющего разряда, а соответственно и к нестабильности интенсивности излучения резонансных линий во времени, Перекрытие поверхностей фольги и негерметичное их соединение при скручивании в цилиндр приводит к тому, сто горение тлеющего разряда будет осуществляться непосредственно в фольговом цилиндре. При эксплуатации лампы изменение давления газа внутри полости будет восстанавливаться до некоторого среднего давления, т.е. увеличение давле1804597 ния газа внутри полости фольгового катода будет компенсироваться диффузией газа в объем лампы через негерметичное соединение фольгового цилиндра и отверстия в стенке полого катода. Это ведет к стабилизации давления инертного газа внутри разрядной полости до давления в объеме лампы, а соответственно, к стабилизации электрических параметров, концентрации атомного пара и интенсивности излучения резонансных линий во времени.

На фиг.1 изображен общий вид спектральной лампы для атомной абсорбции; на фиг.2 — дополнительный катод, выполненный из фольги, спектр которой необходимо получить; на фиг,3 — катодный узел по фиг,1 в увеличенном масштабе.

Лампа представляет собой стеклянный баллон 1 цилиндрической формы с плоским окном 2 для выхода излучения, анод 3, вы- 20 полненный из никеля, имеет форму цилиндра: полый катсд 4 (основной электрод), выполнен в виде открытого с одной стороны цилиндра, внутренняя полость которого сообщается в объемом лампы с помощью отверстий 5 в стенке катода, в частности в виде сетчатого цилиндра, Внутрь основного электрода вставлен цилиндр 6, выполненный из фольги, спектр которой необходимо получить. Перекрытие поверхностей фольги 30 фиг.2 выполняется в соответствии с формулой

Лl 0,314 0

Пространство, ограниченное внутренней поверхностью этого цилиндра, образует 35 разрядную полость 7, соединяющуюся с объемом лампы через негерметичное соединение.поверхностей фольги 6 и отверстий 5 . в стенке основного полого катода. Дополнительный фольговый цилиндр изготавливает- 40 ся или точечной сваркой, если материал хорошо сваривается сам с собой (Ni) или просто обжатием внахлест(Аи, Ag) и касанием поверхностей друг друга в соответствии сформулой ЛI =0,314 Dq, обеспечиваю- 45 щим негерметичное соединение при сборке. Фольговый цилиндр укрепляется внутри полого катода точечной сваркой или развальцовкой (завальцовкой) верхнего основания цилиндра в кольцевую канавку в теле 50 полого катода. Полый катод устанавливается в электроизоляционную трубку 8 с (0,1-0,4)мм зазором. Катод, анод и электроизоляционная трубка собраны на стеклянной ножке 9 с помощью молибденовых 55 выводов 10. Анодный вывод внутри лампы для изоляции от газового разряда помещен в стеклянную трубку 11. Лампа наполнена инертным газом неоном для необходимого давления. Для подключения к источнику питания лампа снабжена октальным цоколем

12 под стандартную ламповую панель.

При подключении такой лампы к источнику питания между анодом 3 и разрядной полостью 7 цилиндра 6 зажигается тлеющий разряд, Продукты распыления в виде нейтральным атомов попадают в газовый разряд, возбуждается там при соударении с электронами и излучают спектральные линии, излучение которых через плоское окно

2 выходит из лампы.

Пример конкретного исполнения и результаты испытаний.

Лампа представляет собой стеклянный баллон цилиндрической формы с плоским окном для выхода излучения, прозрачного в ультрафиолетовой части спектра, анод выполнен из никеля марки НП-2, имеет форму цилиндра 10 мм. Дополнительный полый катод, внутренняя поверхность которого выполнена из никелевой фольги толщиной

0,15 мм, свернутой в цилиндр диаметром 4,0 мм и длиной 10 мм с негерметичным перекрытием по всей высоте (Л! = 1,5 мм) и вставлена в полый глухой катод, который выполнен с 12 отверстиями в стенке диаметром 0,5 мм и приварен точечной сваркой, Внутренняя разрядная полость катода сообщается в объемом лампы с помощью негерметичного стыка фольги по образующей и через вышеупомянутые отверстия в стенке катода, Основной полый катод выполнен из сплава марки 29НК (ковар) и установлен в стеклянной трубке с зазором 0,25 — 0,3 мм, которая за пределами катодной полости, в районе анода, имеет диаметр 15 мм и длину

20 мм, Полый катод, анод и стеклянная трубка собраны на стеклянной ножке с помощью молибденовых выводов диаметром 1,5 мм.

Анодный вывод внутри лампы для изоляции от газового разряда помещен в стеклянную трубку. Лампа наполнена инертным газом неоном до давления 8,0 мм рт.ст. Для подключения к источнику питания лампа снабжена октальным цоколем под стандартную ламповую панель, Измерение нестабильности излучения резонансной линии никеля

232,0 нм во времени (дрейфа) проводилось в анализаторе типа "Спектр -4", Для сравнения использовалась лампа типа ЛС-10 ТУ

48-1905-220-85, имеющая полый катод выполненный из того же материала с диаметром внутренней полости 0,4 мм, длиной 10,0 мм и наполненной неоном до давления 8,0 мм рт. ст. За дрейф интенсивности излучения принимается монотонное изменение интенсивности излучения в течение 30 мин или 60 мин непрерывного горения. Дрейф

1804597

Элемент полого катода

Аналитическая линия, нм

Тип лампы ты, мА

Примечание тенсивн. аналитической линии,,Д

Лампа-аналог

Л С-10

ТУ 48-1905-220-85

Э кспериментальнвЯ лампа по предлагаемому изобрете232,0

25,0

1,0 никель

232,0

25,0

0,54 нию никель интенсивности резонансной линии никеля

232,0 нм определяется при работе лампы в постоянном токовом режиме питания, обеспечивающемся источником питания анализатора "Спектр-4". Сигнал регистрировался на самопишущем потенциометре КСП-4, регистрирующего устройства РУ-11 на шкале

10 втечение 60 мин после 30 мин прогрева.

Результаты измерения при одном и том же напряжении на ФЭУ-100 в щелях монохроматора приведены в таблице, Дрейф интенсивности излучения резонансных линий в течение 60 мин по ТУ 481905-220-85 на лампы типа ЛС-10 составляет 2,0 .

Таким образом, стабильность интенсивности излучения аналитических линий во времени улучшена в 1,8 раза.

Формула изобретения

Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции, содержащая колбу с окном для выхода излучения и размещенные вдоль ее продольной оси анод и расположенный в электроизоляционной трубке основной полый катод, боковая поверхность которого выполнена с отверстиями, о т л и ч

5 а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности интенсивности резонансных линий, она снабжена дополнительным катодом в виде цилиндрической поверхности, выполненной из листа фольги с требуемым

10 спектром излучения так, что два противоположных края листа перекрывают друг друга и соединены негерметично, причем длина дуги перекрытия удовлетворяет соотношение

Лl 01л Ок ) где Л l — длина дуги перекрытия;

Ок — диаметр основного полого катода, 20 причем дополнительный катод установлен внутри основного.

Режим рабо- Дрейф ин1804597 фы2, 25 фануз чч

Составитель Н,Назарова

Техред М,Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíeö

Редактор

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

Заказ 1077 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5