Спектральный способ определения концентрации веществ

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в атомно-абсорбционном спектральном анализе. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения влияния послесвечения паров резонансного детектора. Для этого измерения флуоресценции и резонансного излучения спектральной лампы ведут после прекращения явления послесвечения в резонансном детекторе. Время измерений выбирают так, чтобы плотность атомных паров в это время в резонансном детекторе не менялась. Управление моментом регистрации сигналов производится формирователем импульсов, который вырабатывает необходимый временной интервал. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„,Я0„„3 55О332

y1)q С О1 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4420782/31-25 (22) 10.05,88 (46) t5.03.90. Бюл. И 10 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) К.П.Курейчик и И.М.Иавлютов (53) 535.243.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 363902, кл. G 01 N 21/34, 1970.

Журнал прикладной спектроскопии, 1978. т. 29-5, c., 935-937. (54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЦЕСТВ (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использоИзооретение относится к технической физике и может быть использовано в атомно-абсорбционном спектральном анализе.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения влияния послесвечения паров резонансного детектора, На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа; на фиг.2временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит импульсный генератор 1, который через усилитель

2 мощности подключен к резонансному детектору 3. Генератор 1 через устройство 4 задержки и второй усилитель 5 мощности соединен со спектральной лампой 6, которая установлена на одной оптической оси с оптической системой 7, аналитической ячей-

2 вано в атомно-аосорбцио;ном спектральном анализе. Цель изсбр.тения = повышение точности измерений за счет исключения влияния послесвечения. паров резонансного детектора. Для этого измерения флусресценции и резонансного излучения спектральной лампы ведут после прекращения явления послесвечения в резонансном детекторе.

Время измерений выбирают так, чтобы плотность атомных паров a ;o вречя в резонансном детекторе не менялась.

Управление моментом регистрации сигналов производится формирователем импульсов, который вырабатывает необходимый временной интерьал. 2 ил, I кой 8, резонансным детектором 3 и дополнительным фотоприемником 9. В направлении, перпендикулярном этой оси детектора, установлен основной фотоприемник 10. Дополнительный фотоприемник 9 установлен за резонансным детектором, при этом пучок света спектральной лампы 6 проходит че= рез атомные пары резонансного детектора, фотоприемник 9 и основной фотоприемник 10 через ключи 1 1 и 12 соединены с блоком 13 регистрации, содержащим усилители, логарифматоры, блоки вычитания. Блок 13 соединен с блоком 14 индикации. Импульсный генератор 1 через дополнительное устройство задержки и формирователь 15 импульсов управляет ключами 12 и 1 1, Устройство 4 задержки необходимо для создания необходимых задержек при работе источника 6 излучения, если

1550332 время развития его излучения мало по сравнению с длительностью развития излучения детектора 3, Устройство 4 задержки вырабатывает неооходи5 мую задержку включения спектральной лампы 6, если наоЬорот, это время велико. В обоих случаях достигается

onтимальный режим раЬоты спектральной лампы 6 по быстродействию и мощ- 10 ности потребления.

Устройство работает следующим образом, Импульсный генератор 1 выраЬатывает импуль управления с » который через усилитель 2 мощности поступает на резонансный детектор 3 (фиг,2 а).

Последний зажигается и создает облако атомных паров, которое существует определенное время и после прекра- 2п щения разряда. Если длительность импульса тока резонансного детектора выбрать меньше времени развития излучения, то концентрация паров будет недостаточно велика, что вызовет 25 снижение флуоресценции. Поэтому целесообразно выЬирать длительность импульса тока не менее длительности развития разряда, т.е. излучения резонансного детектора. Импульс тока можно выЬрать значительно большим по длительности, однако это может привести к поТере оыстродействия.

Импульс импульсного генератора 1 через устройство 4 задержки и второй

35 усилитель 5 мощности поступает на спектральную лампу 6 и зажигает ее, Длительность задержки выЬирается из условия оЬеспечения достижения развития излучения в спектральной лампе 6 после подачи на нее импульса тока (фиг.2). Длительность импульса о тока не может быть выбрана меньше длительности развития ее светового импульса, поскольку в противном случае ее интенсивность может еще не достигнуть максимального значения, неоЬходимого для обеспечения требуемого уровня флуоресценции детектора, а кроме того, прекращение воэЬуждений лампы 6 раньше времени измерения

Флуоресценции детектора приведет к неработоспособности устройства.

После выключения резонансного детектора из-за оЬразования оЬъемных зарядов наступает послесвечение атом- .

55 ных паров детектора, или лампы с полым катодом (детектор выЬран на основе лампы с полым катодом). Длительность этого послесвечения составляет несколько десятков микросекунд. Например, для ламп на алюминий длительность послесвечения примерно равна 30-50 мкс при токах около 100 мй, Время с < существования паров равной плотности в детекторе после его выключения (фиг.2 а) примерно равно 100 мкс и более. Таким ооразом, для проведения измерений флуоресценции детектора и резонансного излучения лампы остается около 50 мкс. Эти данные ориентировочны, поскольку получень для ламп типа ТСПК. Для ламп типа ЛТ-2 длительность послесвечения около 2540 мкс. Длительность существования равной плотности паров после выключения примерно равна 120 мкс.

Таким образом, формирователь 15 импульсов должен сформировать импульс управления ключами 12 и 11 длительл ность сц после прекращения процесса послесвечения паров в резонансном детекторе (фиг.2 в). После этого на систему регистрации поступают два сигнала с фотоприемников 10 и 9. После логарифмирования. и вычитания на блоке 14 индицируется величина концентрации определяемого элемента.

Таким образом, преимушеством способа является более высокая точность измерений за счет исключения влияния послесвечения паров резонансного детектора и проведения измерений в момент равной плотности этих паров.

Формула и з о б р е т е н и я

Спектральный спосоЬ определения концентрации веществ, включающий подачу импульсов тока на спектральную лампу и резонансный детектор на основе полого катода, гропускание через анализируемую область резонансного излучения, измерение интенсивности резонансного излучения спектральной лампы, прошедшего через аналитическую ячейку и атомные пары резонансного детектора, измерение резонансной флуоресценции резонансного детектора и определение результата расчетным путем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения влияния послесвечения паров резонансного детектора, длительность импульсов тока питания резонансного детектора выЬирают не меньше длитель5 15503 ности развития его светового излучения, а длительность импульса ток4 питания спектральной лампы — не мень. ше длительности развития ее светового излучения и не больше суммарной длительности импульса тока резонансного детектора и длительности сохранения равной плотности плотности атомных паров в резонансном детекторе

32 6 после его возбуждения импульсо ока, при этом окончание импульг. тока спектральной лампы совмещ ч.т с моментом начала рассасывания паров в резонансном детекторе, а измерения

Флуоресценции ведут посл окончания послесвечения паров в резонансном детекторе до момента окончания импульса тока спектральной лампы.