Электродуговой плазмотрон для спектрального анализа

Авторы патента:

G01J3/10 - источники света, специально предназначенные для спектрометрии или колориметрии

Изобретение относится к технике спектрального анализа, к электродуговому плазмотрону для спектрального анализа. Цель изобретения - увеличение точности спектрального анализа, при одновременном упрощении конструкции. В центре иназемного канала между анодом и катодом размещен конический держатель пробы, выходной конец которого расположен на уровне выходного электрода, образуя выходной конический канал со стенками плазменного канала 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уцди G 01 S 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4486598 25 (22) 23.09.88 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (71) Институт физики АН КиргССР (72) Ж.Ж.Жеенбаев, М.А.Самсонов и B.Ï.Ïàщенко (53) 543,432 (088.8) (56) Жеенбаев Ш, и др, Источники возбуждения спектра порошковых проб. Фрунзе, 1983, с.71, рис.39.

Донской А.В. и Клубникин В.С. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л.,"I979, с,89, рис.45б.

Изобретение относится к технике спектрального анализа, а именно к плазмотронам, используемым в спектральном анализе.

Цель изобретения вЂ” повышение точности спектрального анализа при одновременном упрощении конструкции плазмотрона.

На чертеже изображен плазмотрон, разрез.

Плазмотрон состоит из катода 1, запрессованного в катододержатель 2, анода

3 и размещенных между ними межэлектродных вставок 4 с прокладками 5. Отверстия в катоде 1, аноде 3 и вставках 4 имеют разные радиусы, тем самым образуя конический плазменный канал 6. С торцов плазмотрон ограничен диафрагмой 7, уплотнителем 8 и прижимной втулкой 9. Плазмотрон размещен в корпусе 10. В прижимнрй втулке 9 размещена центральная вставка 11, помещенная в кожух 12, на внутренней поверхности которой выполнен кольцевой канал.,5UÄÄ 1631312 А1 (54) ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОТРОН

ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА (57) Изобретение относится к технике спектрального анализа, к электродуговому плазмотрону для спектрального анализа. Цель изобретения вЂ” увеличение точности спектрального анализа, при одновременном упрощении конструкции. В центре иназемного канала между анодом и катодом размещен конический держатель пробы, выходной конец которого расположен на уровне выходного электрода, образуя выходной конический канал со стенками плазменного канала. 1 ил, 13, переходящий в спиральный канал 14 для подачи плаэмообраэующего газа. На торце центральной вставки 11 закреплен водоохлаждаемый конический цанговый держатель 15 пробы 16, подвергающейся спектральному анализу, Таким образом, конический держатель 15 размещен в коническом плазменном канале 6 и образует коническую полость, в которой горит электрическая дуга конической формы тороидального типа (у известного плазмотрона кольцевую плазменную дугу образуют с помощью магнитного поля). Кроме того, держатель 15 пробы 16 выполняют иэ неэлектропроводного огнеупорного материала и помещают в коническом плазменном канале, тем самым размещая пробу в оптимальном по температуре месте плазменной дуги. Проба в держателе имеет коническую форму и устанавливают ее в держателе или с помощью цанги, выполненной в держателе, или же посредством резьбовогв соединения.

1631312

Плазмотрон работает следующим образом.

Центральную вставку 11 с держателем

15 вынимают иэ плаэмотрона и в держатель

15 устанавливают пробу 16, подвергаемую анализу. Вставку 11 устанавливают в плазмотрон. На электроды 1 и 3 подают постоянное напряжение и инициируют дугу, например, с помощью высоковольтного высокочастотного разряда. В кольцевом плазменном канале 6, образованном поверхностью держателя 15 с пробой 16 и стенками электродов и вставок 4, размещенных между анодом 3 и катодом 1, образуется электрическая дуга, которая перемещается по кольцевым поверхностям катода и анода под действием потоков газа, подаваемого по трубопроводу ".7 через спиральные каналы 14 и через штуцер 18 с тангенциальной закруткой между вставка..и 4. При вращении дуга образует коническую полость, в верхней части которой установлен испаряемый материал 16. Этот материал под действием излучения и тепловой энергии электрической дуги нагревается и испаряется. Пары материала увлекаются потоком плазмы, иониэируются в этом потоке и через отверстие в защитной диафрагме 7 покидают плазмотрон в виде струи плазмы 19, Анализ состава испаряемого материала ведут спектральным методом с помощью спектрографов типа

ДФС вЂ” 13, ДФС вЂ” 8 вЂ” 3 или на автоматизированных установках типа КСВУ-6. В качестве огнеупорного материала держателя исследуемой пробы использовано многослойное жаростойкое покрытие иэ диоксида циркония.

Проба контактирует боковыми поверхностями с плазмой. В воронкообразной части плазменного потока образуется застойная зона 21, через которую пары исследуемого материала поступают в струю плазмы 19. Проба интенсивно испаряется со стороны эоны 21. Проба испаряется в тече-, ние заданного времени и образующиеся пары используются далее для спектрального

5 анализа или для нанесения покрытий конденсацией. В связи с тем, что проба 16 расположена на уровне выходного электрода 1 и далее по потоку плазмы, образующиеся пары не попадают непосредственно в элек10 трическую дугу и не вызывают пульсаций плотности или изменения электропроводности, выделяющейся мощности, температуры плазмы, что приводит к повышению точности спектрального анализа. В связи с

15 тем, что зона испарения 21 имеет колоколообразую форму, образованную сходящимся коническим плазменным потоком, потери испарившегося материала резко снижаются, пары пробы попадают в центральную

20 зону плазменной струи 19 и используются полностью, Формула изобретения

Злектродуговой плазмотрон для спек25 трального анализа, содержащий два кольцевых электрода с размещенными между ними прокладками и вставками, образующими плазменный канал, и канал с закрученной подачей плазмообразующего газа, 30 отличающийся тем, что, с целью повышения точности спектрального анализа при одновременном упрощении конструкции, в центре плазменного канала между анодом и катодом размещен конический де35 ржатель пробы, скрепленный с центральной вставкой, выходной конец которого расположен на уровне катода, при этом конический держатель образует выходной конический канал со стенками плазменного

40 канала, а в качестве канала с закрученной подачей газа использована спиральная канавка, выполненная на поверхности центральной вставки.

1631312

1 .15

Составитель И..Зубов

Техред М.Моргентал

Корректор М. Максимишинец

Редактор И. Сегляник

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

Заказ 535 Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Электродуговой плазмотрон для спектрального анализа

Изобретение относится к измерительной технике для послойного спектрального анализа металлических образцов заданных размеров и формы, определения толщины и химического состава покрытий (порядка нескольких микрон), определения однородности тонких слоев термически обработанной поверхности, биметаллов и др

Спектральная высокоинтенсивная лампа для атомной абсорбции и флуоресценции // 1612860

Изобретение относится к электротехнике, в частности к спектральным высокоинтенсивным лампам, излучающим узкие резонансные линии различных химических элементов и применяющимся в аппаратуре атомно-абсорбционного и атомно-флуоресцентного анализа

Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции // 1608438

Изобретение относится к спектральным источникам света, предназначенным для работы в аппаратуре атомно-абсорбционного анализа

Осветитель для спектрального прибора с регулируемой освещенностью щели // 1597593

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных спектральных приборах

Устройство для спектрального анализа // 1509622

Изобретение относится к оптико-спектральным средствам контроля состава веществ и может быть использовано для анализа металлов и технологических продуктов в различных отраслях народного хозяйства

Устройство подачи проб для спектрального анализа // 1509621

Изобретение относится к физическим методам исследования вещества, в частности к эмиссионному спектральному анализу, и может быть использовано в установках для определения состава геологических проб

Устройство для возбуждения атомной флуоресценции // 1497464

Изобретение относится к спектральному анализу

Импульсный оптический источник излучения // 1465720

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в спектральном приборостроении, в частности при создании импульсных спектрометров

Способ получения излучения примеси в конденсированных средах при низких температурах // 1437687

Изобретение относится к оптике излучакицих сред, а именно к способам получения спектров излучения различных веществ, находящихся в виде примеси в конденсиров анШ)х матрицах

Свч-плазмотрон для спектрального анализа растворов // 1402231

Осветитель спектрофотометры // 2100784

Способ возбуждения спектра // 2107267

Изобретение относится к эмиссионному спектральному анализу и может быть применено при количественном спектральном анализе химического состава вещества

Импульсный уф-излучатель // 2113695

Изобретение относится к импульсным широкополосным источникам некогерентного оптического излучения высокой пиковой мощности и может быть использовано для проведения научно-исследовательских работ, в микроэлектронике, в медицине и других областях

Устройство подачи порошковых проб для спектрального анализа // 2133016

Изобретение относится к спектральному анализу, в частности к распылителям порошковых проб, направляемых в источник возбуждения спектра и может быть использовано для спектрального анализа проб ограниченной навески, например, при озолении биологических объектов или в минералогии

Интегральный тепловой элемент // 2141649

Изобретение относится к области микроэлектронных и микромеханических устройств и может быть использовано в качестве нагревателя интегрального полупроводникового газового датчика, инфракрасного излучателя адсорбционного оптического газоанализатора, активатора печатающей головки струйного принтера

Устройство для спектрального анализа электропроводных материалов // 2175758

Изобретение относится к спектральному анализу и может быть использовано для проведения анализа электропроводных материалов без предварительной механической пробоподготовки

Источник света с регулируемой длиной волны для оксигемометра // 2199723

Изобретение относится к калибровке светодиодов и их использованию, в частности, в неинвазивных оксигемометрах

Генератор дугового разряда // 2224224

Изобретение относится к области спектрального приборостроения

Многолинейчатый спектральный источник излучения // 2256159

Изобретение относится к измерительной технике

Источник излучения для спектрофотометра // 2264604

Изобретение относится к устройствам, применяемым в спектрофотометрии в качестве излучателя на область спектра от 202 нм до 3500 нм, позволяющим получить интенсивный спектр излучения после монохроматора спектрофотометра