Фотоэлектрическая установка для спектрального анализа
ОПИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик,(> i)958870
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.02.81 (21) 3246453/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .
G 01 1 3/38
Гееудеретееииый кеиитет
С,С СР
Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УК 535.853 (088.8) по делам иэебретеиий и еткрытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Д,ЛЯ СПЕКТРА,ЛЬНОГО
АНА,ЛИЗА
Изобретение относится к технической физике, а именно к спектральным приборам с фотоэлектрической регистрацией излучения, использующим импульсные источники света, и может быть использовано для спектрального анализа различных материалов.
Известна фотоэлектрическая установка для спектрального анализа, состоящая из источника света, спектрального прибора, фотоприемников, коммутаторов, интеграторов и измерительного устройства (1).
Недостаток установки заключается в том, что вместе с полезным сигналом от аналитических линий на интеграторах происходит накопление сигнала от мешающих линий, сплошного спектра (фона) и темнового тока фотоприемников. Это приводит к уменьше- 15 нию отношения сигнал/шум и, соответственно, к ухудшению чувствительности и точности спектрального анализа.
Наиболее близкой к предлагаемой является фотоэлектрическая установка для спектрального анализа, содержащая уста20 новленные по ходу пучка источник света, слектральный прибор, электрически связанные фотоприемники, электронные ключи, . генератор селектцрующих импульсов, .генератор задержки, интеграторы и измерительное устройство..
Применение системы временной селекции излучения позволяет производить накопление полезного сигнала от исследуемой линии искрового разряда в течение определенного промежутка времени, равного или меньшего длительности разряда, причем накопление может начинаться с некоторой заданной задержкой во .времени относительно начала разряда, что приводит к повышению чувствительности спектрального анализа в сравнении с интегральной (без разрешения во времени) регистрацией излучения (2) .
Недостатком такого устройства является низкая воспроиэводимость и точность спектрального анализа, так как оно не позволяет учесть некотролируемые изменения начальных условий проведения анализа (разброс величины аналитического промежутка, чистота поверхности пробы, состав газовой среды в промежутке и т.д.) и медленные изменения условий возбуждения спектра, которые всегда имеют место вследствие воздействия разряда на поверхность электродов.
958870
Контрольный сигКоэффициент вариац, а, Вид регистрации нал фикспары
Хром
Никель
3,7 4,0 использованием системы временной селекции
2,8 4,2
1,9
Временная селекция с автоматичес><и регулируемой задержкой
1,2
1,7
Цель изобретения — повышение воспроизводимости и точности спектрального анализа.
Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическую спектральную установку, состоящую из установленных по ходу пучка источника света, спектрального нрибора, электрически связанных фотоприемников, электронных ключей, генератора задержки, генератора селектирующего импульса, коммутатора, интеграторов и измерительного устройства, введены дополнительно два фотоприемника, два электронных ключа, коммутатор, два интегратора, блок отношения, блок управления, при этом выходы дополнительных фотоприемников через дополнительные электронные ключи с помощью введенного коммутатора соединены с дополнительными интеграторами и через блок отношения с блоком управления, а выход блока управления соединен с генератором задержки.
Критерием времени задержки служит отношение ионной и атомной линии основной составляющей пробы (фикспары).
На чертеже приведена структурная схема установки.
Фотоэлектрическая спектральная установка содержит источник света 1, спектральный прибор 2, за выходными щелями которого установлены фотоприемники 3.
Выходы фотоприемников через электронные ключи 4 и коммутатор 5 соединены с интеграторами 6, величина заряда на которых измеряется устройством 7. Электронные ключи 4 управляются импульсами отрицательной полярности, вырабатываемыми генератором селектирующих импульсов 8, задержки селектирующего импульса относительно начала разряда определяется генератором задержки 9. Дополнительные фотоприемники 10 через электронные ключи 11 и коммутатор 12 соединены с интеграторами 13, сигналы с которых поступают в блок отношения 14, выход которого соединен с блоком управления 15.
Установка работает следующим образом.
Обычная (интегральная) 2,0
1О
I5
2О зо
4С
Световое излучение от источника света 1 разлагается в спектр спектральным прибором 2, через выходные щели которого оно попадает на фотоприемники 3. Электронные ключи 4 пропускают фототок на интеграторы 6 только в момент подачи на них селектирующего импульса из блока 8. Селектирующий импульс может быть задержан относительно начала разряда на время ь>, определенное блоком 9. Чтобы учесть неконтролируемые изменения условий проведения анализа, изменяют величину задержки селектирующего:импульса в соответствии с величиной отношения интенсивностей линий фикспары, которую измеряют при проведении обжига, для чего используют часть времени обжига перед экопозицией (время предэкспозиции). В блоке 8 устанавливают начальное время задержки се- . лектирующего импульса Т в, при котором производится измерение отношения интенсивностей линий фикспары. Коммутатор 12 подключает дополнительные фотоприемники 10 через ключи 11 к интеграторам 13 только на время предэкспозиции. В блоке 14 происходит измерение величины отношения интенсивностей линий фикспары. С выхода блока 14 в блок управления 15 поступает сигнал, пропорциональный величине отношения интенсивностей линий фикспары.
Из блока 15 в блок 9 поступает сигнал, изменяющий величину задержки селектирующего импульса в соответствии с величиной отношения и устанавливающий задержку, равную yq . С началом экспозиции коммутатор 5 подключает выходы фотоприемников 3 через электронные ключи 4 к интеграторам 6, причем экспозиции производятся уже при задержке ь>1. После окончания экспозиции источник света 1 выключается, и устройство 7 измеряет сигналы, полученные на интеграторах 6.
В таблице приведены коэффициенты вариации (относительная средняя квадратическая погрешность) для двух элементов, полученных при работе на макете предлагаемой установки в трех режимах регистрации.
958870
Формула изобретения
Составитель А. Качанов
Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бойкас Корректор.М. Коста
Заказ 6770/55 Тираж 887 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
I 13035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Из таблицы видно, что применение в системе регистрации временной селекции излучения с автоматически регулируемой длительностью задержки повышает воспроизводимость результатов анализа в 1,5-2 раза.
Фотоэлектрическая установка для спектрального анализа, содержащая установленные по ходу пучка источник света, спектральный прибор, электрически связанные фотоприемники, электронные ключи, генератор селектирующих импульсов, генератор задержки, коммутатор, интеграторы и измерительное устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения воспроизводимости и точности спектрального анализа, в нее введены дополнительно по два фото6 приемника, электронных ключа и интегратора, коммутатор, блок отношения, блок управления, при этом выходы дополнительных фотоприемников через дополнительные электронные ключи с помощью введенного коммутатора соединены с дополнительными интеграторами и через блок отношения с блоком управления, а выход блока управления соединен с генератором задержки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Hasler Н. et all. The Quantometer a
Direct Raading Instrument for Spectrochenuca! Analysis. IOSA, ч. 38, 1948, р. 289—
799.
2. Zyncler I, Crouch S. А Miniature,Low
Energee Spark Discharge System for Emitton. Spectrometrical Analysis of Solutions.
Applied Spectroscopy, ч. 29, Юа 3, 1975, р. 244 — 255.
