Патент ссср 411315
В " - 3
О П И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
4II3l5
Союз Соаетских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24Х.1971 (№ 1662405/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2
М. 1(л. С Olj 3/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДK 535.35(088.8) Дата опубликования описания 17Л .1974
Авторы изобретения
1(. П. Лндреева и Г. П. Старцев
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СПЕКТРЛ (при / )21/ 1 тип
С / или аперподическпй
Изобретсппе относится к области спектрального приборостроения и может быть использовано при спектральном эмиссионном анализе металлов и их сплавов на трудновозбудимые примеси.
Для определепи» трудновозбудимых элементов, наиболее часто используют низковольтный искровой или импульсный разряд. Устройства для осуществления таких разрядов в осповпом состоят из разрядного контура, содержащего последовательно соединенные аналитический промежуток, конденсатор, сопротивление и катушку индуктивпости; источника заряда конденсатора и системы поджига разряда. При определенном соолношении между емкость;о С конденсатора, индуктивностью L u сопротивлением R разрядного контура в нем осу цествляется колебательный при P(2l/1
cj разряда.
Наиболее часто употребимыми в практике спектрального анализа источниками низковольтного колебательного разряда являются генераторы типа ГЭУ-1 и ДГ-2 в режимах низковольтной искры.
Недостатками искровых источников является наличие обратной полуволпы в цуге колебаний разрядного тока. Согласно теоретическпм представлениям, подтвержденным экспериментом, поступление вещества в искровой разряд происходит преимущественно из катода. Поэтому поджиг разряда обычно осущест5 вляется в момент отрицательной полярности образца. В момент прохождения через образец обратной (положптельной) полуволны тока плазма разряда засоряется веществом противоэлектрода, и точность анализа понижается.
10 Можно уменьшить число колебаний в цуге, т. е. осуществить переход к апериодическому разряду, включением в разрядный контур достаточно большого активного сопротивления.
Примером устройства такого типа может слу15 жить известная RLÑ-приставка. Однако, с увеличением активного сопротивления уменьшается мощность, реализуемая в аналитическом промежутке, и, следовательно, температура и степень ионизации плазмы падают.
20 Спектр такого разряда приближается к дуговому, и интенсивность возбуждения линий с высокими уровнями энергии снижается, что является серьезным недостатком подобного устройства.
25 Повысить мощность апериодического импульса можно путем увеличения емкости конденсатора или заряд ного напряжения на его обкладках. Но увеличение емкости приводит к росту времени заряда конденсатора и к уменьЗО шепшо частоты следования импульсов, что уд411315 линяет время анализа. При экспрессном эмиссионном анализе металлов по ходу плавки это крайне нежелательно.
Повышение напряжения на обкладках конденсатора связано с увеличением мощности 5 источника питания и ростом потребляемой энергии. Это усложняет и удорожает устаi:oâêó.
Для повышения эффективности определения трудновозбудимых элементов и обеспечения 10 высокой эффективности возбуждения при малой продолжительности анализа предполагаемое устройство снабжено дополнительными конденсатором, катушкой индуктивности и резистором, включенными последовательно с ана- 15 литическим промежутком и образующими вместе с ним апериодический разрядный контур. Дополнительный конденсатор заряжается от отдельного источника униполярного напряжения. В момент поджига разряда образец 20 связан с одноименными (отрицательными) полюсами обоих источников питания.
На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого устройства; на фиг, 2 — эпюра разрядного тока. 25
Устройство состоит из двух разрядных контуров: основного, содержащего последователь»о соединенные аналитический промежуток с образцом 1, конденсатор 2„сопротивление 3 и индуктивность 4, и дополнительного, содержа- Ç0 щего конденсатор 5, сопротивление 6 и индуктивность 7, последовательно включенные с аналитическим промежутком с образцом 1.
Емкость конденсатора 2, сопротивление 3 и индуктивность 4 подобраны так, что они вместе с аналитическим промежутком образуют колебательпый контур. В контуре, состоящем из конденсатора 5, индуктивности 7, сопротивления 6 и аналитического промежутка с образцом 1, обеспечивается возникновение 40 апериодического разряда. Устройство также содержит источник 8 переменного напряжения для заряда конденсатора 2, источник 9 униполярного напряжения для заряда конденсатора
5, систему 10 поджига и элементы 11 связи 45 для управления системой 10 поджига г, зависимости от полярности напряжения питания а обкладках конденсатора 2.
Устройство работает следующим образом.
После окончания заряда конденсатора 5 50 поджигающий импульс от системы 10 индуцирует в аналитическом промежутке с образцом
1 высокочастотную искру, которая образует токопровод ящий канал для разрядки конденсаторов 2 и 5; элементы связи обеспечивают 55 совпадение момента поджига с наличием одноименной полярности на обкладках конденсаторов 2 и 5, соединенных с образцом; при этом в основном контуре возникает колебательный разряд, а в дополнительном — апериодический разряд.
Эпюра тока колебательного разряда показана на фиг. 2 пунктирной линией, а эпюра тока апериодического разряда — штрих-пунктирной линией. Эпюра результирующего тока в аналитическом промежутке показана сплошной линией. Параметры колебательного и апериодического контуров подбираются такими, чтобы абсолютное значение максимального тока в обратной полуволне колебательного разряда не превышало соответствующее ему мгновенное значение тока апериодического разряда.
Как видно из фиг. 2, в предлагаемом устройстве достигается качественно новый тип разряда, сохраняющий в течение всего импульса строго униполярный характер тока разряда и поэтому понижающий, по сравнению с искрой, вероятность загрязнения плазмы веществом противоэлектрода и, в то же время, обеспечивающий более высокие, чем у апериодического разряда, скорость нарастания тока и его максимальное значение при небольших напряжений и емкости, ". е. при малой длительности анализа.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность возбуждения элементов с высокими потенциалами без увеличения мощности источники питания и времени экспозиции.
Предмет изобретен и я
Устройство для возбуждения спектра, содержащее контур колебательного разряда с последовательно включенными аналитическим промежутком с образцом, конденсатором, катушкой ипдуктивности и резистором, систему поджига разряда и источник заряда конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности определения трудповозбудимых элементов, оно снабжено дополнительными конденсатором, катушкой ипдуктивностп и резистором, включенными последовательно с аналитическим промежутком и образующими вместе с ним апериодический разрядный контур, а также источником заряда дополнительного конденсатора и элементами связи, управляющими моментом подачи поджигающего импульса при наличии одинаковой полярности на тех полюсах обоих источников заряда конденсаторов, которые связаны с образцом.
1 едактор И. Шубина
Составитель В. Зверев
Техред T. Ускова
Корректор А. Дзесова
Заказ 1121/13 Изд. № 1157 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
