Устройство для эмиссионного и массового спектрального анализа органических веществ

Изобретение относится к устройствам для спектрального анализа элементного состава вещества. Заявленное устройство для эмиссионного и массового спектрального анализа органических веществ содержит штуцер для подачи рабочего газа, плазменную горелку, плазмообразующий электрод, дополнительный электрод, ВЧ генератор, выход которого соединен с указанными электродами и анализатор спектров излучения, в котором оба из указанных электрода выполнены в виде горизонтально расположенных металлических цилиндров, во внутреннюю полость которых введены штуцеры в виде керамических трубок для подачи и вывода смеси рабочего газа и вещества, а указанная горелка выполнена в виде керамической трубки, соединяющей оба электрода, в центре которой присоединен штуцер с оптическим окном или диафрагмой для вывода излучения, на котором расположен коаксиально третий заземленный кольцевой электрод, при этом штуцер с оптическим окном и третьим заземленным кольцевым электродом выполнены в виде металлического цилиндра с отверстием для прохода рабочего газа и с полостью для ввода веществ, а указанное излучение выведено через штуцер дополнительного электрода. Технической результат заключается в обеспечении возможности анализировать атомный состав органических веществ, а именно состав органических веществ с температурой нагревостойкости не более 300°C. 3 ил.

 

Известно устройство для эмиссионного и массового спектрального анализа [1], содержащее штуцер для подачи рабочего газа, плазменную горелку, плазмообразующий электрод, дополнительный электрод, ВЧ генератор, выход которого соединен с указанными электродами, и анализатор спектров излучения, в котором указанный электрод выполнен в виде горизонтально расположенного металлического цилиндра, во внутреннюю полость которого введен керамический штуцер для подачи рабочего газа, а дополнительный электрод выполнен в виде вертикального цилиндра из композитного материала с полостью для ввода вещества и штуцером для вывода рабочего газа и излучения, при этом указанная горелка выполнена в виде цилиндрической керамической трубки, соединяющей оба электрода.

Недостаток указанного устройства состоит в том, что с его помощью можно анализировать состав твердых неорганических веществ с высокой температурой плавления.

Известно также устройство для эмиссионного и массового спектрального анализа [2], содержащее штуцер для подачи рабочего газа, плазменную горелку, плазмообразующий электрод, дополнительный электрод, ВЧ генератор, выход которого соединен с указанными электродами и анализатор спектров излучения, в котором оба из указанных электрода выполнены в виде горизонтально расположенных металлических цилиндров, во внутреннюю полость которых введены штуцеры в виде керамических трубок для подачи и вывода смеси рабочего газа и вещества, а указанная горелка выполнена в виде керамической трубки, соединяющей оба электрода, в центре которой присоединен штуцер с оптическим окном или диафрагмой для вывода излучения, на котором расположен коаксиально третий заземленный кольцевой электрод.

Недостаток указанного устройства - прототипа состоит в том, что с его помощью можно анализировать состав только жидких веществ.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков: создать возможность анализировать состав органических веществ с температурой нагревостойкости не более 300°C.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для эмиссионного спектрального анализа [2], содержащее штуцер для подачи рабочего газа, плазменную горелку, плазмообразующий электрод, дополнительный электрод, ВЧ генератор, выход которого соединен с указанными электродами, и анализатор спектров излучения, в котором оба из указанных электрода выполнены в виде горизонтально расположенных металлических цилиндров, во внутреннюю полость которых введены штуцеры в виде керамических трубок для подачи и вывода смеси рабочего газа и вещества, а указанная горелка выполнена в виде керамической трубки, соединяющей оба электрода, в центре которой присоединен штуцер с оптическим окном или диафрагмой для вывода излучения, на котором расположен коаксиально третий заземленный кольцевой электрод, указанный штуцер с оптическим окном и третьим заземленным кольцевым электродом выполнен в виде металлического цилиндра с отверстием для прохода рабочего газа и с полостью для ввода веществ, а указанное излучение выведено через штуцер дополнительного электрода.

Пример реализации изобретения.

Предложенное устройство, изображенное на фиг. 1, 2, работает следующим образом.

Опыт использования устройства [1] показал, что дополнительный электрод раскаляется до температуры выше 500°C. Уменьшить температуру за счет снижения подводимой ВЧ мощности нельзя, т.к. при этом снижается интенсивность аналитических линий. При анализе органических веществ необходима температура в диапазоне 100-300°C. В данном устройстве между первым и дополнительным цилиндрическими электродами расположен металлический цилиндр с отверстием для прохода рабочего газа и с полостью для ввода веществ.

1 - вводной штуцер,

2 - первый цилиндрический электрод,

3 - керамическая трубка,

4 - металлический цилиндр,

5 - проба,

6 - крышка,

7 - керамическая трубка,

8 - дополнительный электрод.

Регулировка температуры в полости для пробы осуществляется за счет изменения массы цилиндра, его материала и глубины полости. При нагревании в атмосфере аргона материал пробы постепенно испаряется и попадает в разрядную плазму, где он атомизируется. Спектры излучения плазмы анализируются спектрометром.

На фиг. 3 показаны спектр излучения волос человека, по которому легко определяется наличие макро- и микроэлементов.

Литература

1. Бюллетень «Изобретения. Полезные модели». Патент на изобретение RU 2408871. 2011. №1.

2. Бюллетень «Изобретения. Полезные модели». Патент на изобретение RU 2408872. 2011. №1.

Устройство для эмиссионного и массового спектрального анализа органических веществ, содержащее штуцер для подачи рабочего газа, плазменную горелку, плазмообразующий электрод, дополнительный электрод, ВЧ генератор, выход которого соединен с указанными электродами, и анализатор спектров излучения, в котором оба из указанных электрода выполнены в виде горизонтально расположенных металлических цилиндров, во внутреннюю полость которых введены штуцеры в виде керамических трубок для подачи и вывода смеси рабочего газа и вещества, а указанная горелка выполнена в виде керамической трубки, соединяющей оба электрода, в центре которой присоединен штуцер с оптическим окном или диафрагмой для вывода излучения, на котором расположен коаксиально третий заземленный кольцевой электрод, отличающееся тем, что штуцер с оптическим окном и третьим заземленным кольцевым электродом выполнены в виде металлического цилиндра с отверстием для прохода рабочего газа и с полостью для ввода веществ, а указанное излучение выведено через штуцер дополнительного электрода.