Способ определения поля концентрации атомов металлов нестабильных источников света

 

Изобретение относится к области спектрального анализа, в частности к способам определения концентрационной структуры источников света для спектрального анализа. Целью изобретения является информативность способа за счет получения пространственного распределения ЛИНИЙ поглощения и излуче- i ния одновременно. Реализуют цель про- :свечивания и регистрации путем интенсивности изучаемых атомов одновременно для всего исследуемого пространства , для чего щель спектрографа раскрывают до размеров, равных или превьш1ающих характерный размер (например, диаметр) исследуемого пространства источника .света. § (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

COUHAËÈÑÒÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

И) 4 G 01 N 21/67

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ и .

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3850470/31-25 (22) 17. 12.84 (46) 1 5.08.87. Бюл. У 30 (71) Омский государственный университет (72) В.P. Огнев, 3.Я. Огнева и В.Я. Гурин (53) 543.42(088.8) (56) Морозов В.Е., Татаринова Н.Аер

Шипицын С.А. Применение атомно-абсорбционного метода для определения атомов и ионов в спектральных источниках света. — Журнал прикладной спектроскопии, т. 15. 1971, с. 884.

Энгельщт В.С. Распределение атомов натрия и меди в облаке дуги постоянного тока. — Сборник трудов кафедры экспериментальной физики.

Фрунзе, Киргизский государственный . университет. 1961, с. 20-23.

„„Я0„„1330520 А1 (54). СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АТОМОВ МЕТАЛЛОВ НЕСТАБИЛЬНЫХ

ИСТОЧНИКОВ СВЕТА (57) Изобретение относится к области спектрального анализа, в частности к способам определения концентрационной структуры источников света для спектрального анализа. Целью изобретения является информативность способа за счет получения пространственного распределения линий поглощения и излучения одновременно. Реализуют цель про, свечивания и регистрации путем интен сивности изучаемых атомов одновременно для всего исследуемого пространства, для чего щель спектрографа раскрывают до размеров, равных или преаынаюннх характерный размер (например, (/) диаметр) исследуемого пространства источника света.

133052

Изобретение относится к спектральному анализу и может быть использовано при диагностике плазмы для определения размеров и концентрационной .> структуры плазменных образований.

Целью изобретения является повышение информативности способа за счет получения пространственного распределения линий поглощения и излучения одновременно.

Способ реализуют следующим образом.

Просвечивают параллельным пучком резонансного излучения исследуемое пространство. Причем часть просвечивающего пучка, соответствующую зоне собственного излучения источника, экранируют, чтобы препятствовать прохождению света через эту зону. Про- 2р ектируют в плоскость щели спектрографа изображение исследуемого источника света вместе с проходящим через него излучением. Выделяют зондирующий пучок так, чтобы в его сечение вписы- 25 валось все исследуемое пространство, в том числе и неизлучающая зона, а щель раскрывают до размеров изображения. При выборе максимального размера зондирующего пучка исходят из того, 30 что диаметр изображения сечения пучка на спектрограмме не должен превышать расстояния между резонансной линией и ближайшей к ней линии, испускаемой исследуемым источником просвечивающего излучения. В результате на спектрограмме в свете одной длины волны получают теневую проекцию исследуемого пространства на фоне равномерно засвеченного пятна, образованного зондирующим пучком света. Полученную картину фотометрируют по выбранной сетке.

Определяют вдоль нескольких сечений распределение интенсивности спектральной линии, которая из эмиссионной в приосевой части разряда плавно переходит в линию поглощения на его периферии,и рассчитывают радиальное распределение концентрации атомов в этих сечениях. Определяют поле концентрации атомов, включая зону, лежащую за пределами собственного излучения плазмы исследуемого источника, сопоставляя радиальные распределения концентрации атомов во всех рассмотренных сечениях.

Предлагаемым способом приведены определения полей коыцентрации атомов

Концентрацию атомов рассчитывали по формуле

2RT mope I„

1. ш е3f;, I„ где п

1 число поглощенных атомов; длина пути зондирующего пучка вдоль зоны поглощения; универсальная газовая постоянная; температура; атомный вес; масса электрона; скорость света; длина волны аналитической линии; сила осциллятора; интенсивность зондирующего излучения; интенсивность излучения, прошедшего через поглощающий участок.

Т—

m о с

2 в пространстве, окружающем цугу переменного тока и включающем неизлучающую зону. Особый интерес при этом представляет зона, расположенная за пределами внешнеи боковой стенки канала электрода с пробой. Эти определения были проведены с целью уточнения граничных условий при моделировании процесса массопереноса в этом наиболее распространенном источнике света для эмиссионного спектрального анализа, а также с целью оптимизации условий анализа щелочно-галоидных монокристаллов.

Интервал концентраций, для которого определялись поля, соответствовал содержаниям в пробе исследуемых элементов 1 10 -1 10 вес X. Основой для приготовления образцов служили щелочно-галоидные соединения натрия и калия. Образцы смешивали с угольным порошком и испаряли из канала нижнего электрода дуги переменного тока (i=10-12 Л), дуговой промежуток поддерживался во времени экспозиции постоянным — 5 мм, время испарения, после которого регистрировали спектр, соответствовало 1, 5, 15, 20 с с момента зажигания дуги. Форму электродов задавали глубиной канала 4-10 мм, диаметром канала 1-3 мм и толщиной стенки канала. 0,5-2 мм. Для зондирования пространства испольэовали безэлектродные лампы.

Составитель Б. Широков

Техред A.Kðàâ÷óê Корректор А. Зимокосов

Редактор Л. Повхан

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3575/45

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сопоставляя распределение концентрации атомов в выбранных сечениях исследуемого пространства определили поле концентрации.

Применение изобретения позволяет оценить роль масссообмена между испаряемой из канала электрода пробой и окружающей средой в формировании аналитического сигнала. При этом поток атомов через стенки канала электрода обнаруживается на всей глубине кана- . ла и задает концентрацию атомов в спутном конвективном потоке. Концентрация атомов в спутном конвективном потоке сравнима с .концентрацией атомов в дуговом столбе ° Концентрация атомов в спутном конвективном потоке увеличивается с уменьшением толщины стенки канала электрода. Причем абсорбционный сигнал, характеризующий поток атомов через стенки канала электрода, нарастает так, что соответствующий график, построенный в логарифмическом масштабе, имеет наклон 26 больше единицы (эмиссионного сигнала наклон меньше единицы). В процессе испарения, в то время как интенсивность аналитического сигнала падает, поток атомов примеси через стенки . канала и у его дна нарастает.

Таким образом, благодаря соотношению площадей сечений зондирующего пучка и исследуемого источника способ позволяет получить более точную информацию о концентрационном поле атомов металлов нестационарных плохо воспроизводящихся во времени источников света.

Формула изобретения

Способ определения поля концентра ции атомов металлов нестабильных источников света, включающий просвечивание объема исследуемого пространства источника параллельным пучком резонансного излучения, проецирование

его в плоскость щели спектрографа одновременно с проходящим через него пучком света, регистрацию интенсивности излучаемых атомов, определение пространственного распределения интенсивности линии поглощения, расчет радиальных распределений концентраций вдоль нескольких сечений и определение по ним поля концентрации, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа за счет получения пространственного распределения линий поглощения и излучения одновременно, просвечивание и регистрацию интенсивности излучаемых атомов производят одновременно для всего исследуемого пространства, охватывая и неизлучающую зону, выбирая размер зондирующего пучка таким, чтобы диаметр изображения сечения пучка не превышал расстояние между резонансной линией и ближайшей к ней линии, испускаемой исследуемым источником и источником просвечиваемого излучения, для чего щель спектрографа раскрывают до размеров, рав ных или п рев ышающих характерный размер исследуемого пространства источника све— та.