CN112903652A - 一种原子荧光测铊仪 - Google Patents

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陈建钢
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Abstract

本发明提供的一种原子荧光测铊仪，包括：光学系统、电子系统，所述光学系统与所述电子系统电连接；所述光学系统包括：顺次设置的激发光源装置、接收光源装置、转化光源装置，所述激发光源装置发射谱线经过接受光源装置后，再通过转化光源装置将光信号转化成电信号传递；所述接收光源装置包括：顺次设置的激发光源滤色片、激发光源的聚光透镜系统、原子化器，荧光接受聚光透镜系统、荧光波长滤色片；所述转化光源装置包括光电倍增管；所述电子系统包括前置放大器，所述前置放大器与所述光电倍增管电连接，放大所述光电倍增管转化的电信号，本发明具有能快速、简便、灵敏地检测出自然水中的铊，而且成本低廉、操作安全的效果。

Description

一种原子荧光测铊仪
技术领域
本发明涉及铊原子检测装置的技术领域，尤其是涉及一种原子荧光测铊仪。
背景技术
铊是一个典型的毒害元素,其毒性远超Hg、Cd、Cu、Pb等；铊有极强的蓄积性,会造成持续伤害。铊是W HO重点限制清单中主要危险废物之一，已被我国列入优先控制的污染物名单。环境水体可能是目前研究铊最多的对象，水体中铊的测定方法的报道也特别多但是由于铊在环境水体中的含量比较低，建设部于2006年设立了铊在城市供水水质中的标准,也为0.0001mg/L。
传统的测定方法如分光光度法、电分析化学法极谱法如悬汞电极、银基汞膜，但有杂离子干扰、ICP-MS测试灵敏度好，仪器昂贵、流动注射和ICP、阳极伏安法联用以及原子吸收法基体干扰严重，前处理繁琐，灵敏度低等由于自身的局限性已经不能满足目前的要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目是提供一种原子荧光测铊仪，具有能快速、简便、灵敏地检测出自然水中的铊，而且成本低廉、操作安全。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种原子荧光测铊仪，包括：
光学系统、电子系统，所述光学系统与所述电子系统电连接；
所述光学系统包括：顺次设置的激发光源装置、接收光源装置、转化光源装置，所述激发光源装置发射谱线经过接受光源装置后，再通过转化光源装置将光信号转化成电信号传递；
所述接收光源装置包括：顺次设置的激发光源滤色片、激发光源的聚光透镜系统、原子化器，荧光接受聚光透镜系统、荧光波长滤色片；
所述转化光源装置包括光电倍增管；
所述电子系统包括前置放大器，所述前置放大器与所述光电倍增管电连接，放大所述光电倍增管转化的电信号。
通过采用上述技术方案，激发光源装置激发铊原子发出谱线经过激发光源滤色片滤去无用的谱线，获得较强的激发谱线，避免了杂离子干扰，经过激发光源的聚光透镜系统，聚焦于原子化器，原子化器通过使铊原子下跃迁并产生原子荧光信号，将产生的原子荧光信号经过荧光接受聚光透镜系统聚光，再经过荧光波长滤色片将所有需要的原子荧光波长通过滤色片聚焦到光电倍增管，所得原子荧光经光电倍增管转换成电信号，由前置放大器放大后读取荧光强度，结构简单，便于操作，能快速、简便、灵敏地检测出自然水中铊的含量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述激发光源装置包括铊锐线光源。
通过采用上述技术方案，激发光源装置采用铊锐线光源，铊锐线光源辐射强度高，稳定，可得到更好的检出限，便于铊的检测，并且铊锐线光源具有单一性，可以更好的防止其他杂离子的干扰。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述铊锐线光源包括铊无极放电灯光源、铊空心阴极灯光源中任意一项。
通过采用上述技术方案，铊锐线光源可以是铊无极放电灯光源、铊空心阴极灯光源中任意一项，便于市场的选取，增加铊锐线光源的替换，并且灯内是低电压，压变宽基本消除，灯电流仅几毫安，温度很低，热变宽也很小，减小了其他因素对检测过程的影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述激发光源滤色片包括窄带滤色片、高通滤色片中任意一项。
通过采用上述技术方案，激发光源滤色片采用窄带滤色片、高通滤色片中任意一项，镀硬膜，使用寿命长、波长定位精确、离子蒸镀，温度漂移小、透过率高、截止深度高，便于操作，能快速、简便、灵敏地检测出自然水中铊的含量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述窄带滤色片为377.5nm的窄带滤色片。
通过采用上述技术方案，研究发现铊的荧光线主要是377.5nm和535.1nm，采用377.5nm的窄带滤色片便于过滤其他杂离子的谱线，得到铊的荧光线。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述高通滤色片为535.1nm的高通滤色片。
通过采用上述技术方案，研究发现铊的荧光线主要是377.5nm和535.1nm，采用535.1nm的高通滤色片便于过滤其他杂离子的谱线，得到铊的荧光线。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述光电倍增管为非日盲光电倍增管。
通过采用上述技术方案，研究发现铊的荧光线主要是377.5nm和535.1nm，日盲光电倍增管的波长相应范围为165-320nm，基本上得不到铊的荧光信号，光电倍增管采用非日盲光电倍增管，可以更好的避免光电倍增管因波长范围与铊不匹配，而得不到铊的荧光信号。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述非日盲光电倍增管的光谱响应范围为320～700nm。
通过采用上述技术方案，非日盲光电倍增管的光谱响应范围具体为320～700nm，包含了铊的主要的荧光线：377.5nm、535.1nm，清除了杂离子的干扰，便于获得较强的激发谱线。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、激发光源装置激发铊原子发出谱线经过激发光源滤色片滤去无用的谱线，获得较强的激发谱线，避免了杂离子干扰，经过激发光源的聚光透镜系统，聚焦于原子化器，原子化器通过使铊原子下跃迁并产生原子荧光信号，将产生的原子荧光信号经过荧光接受聚光透镜系统聚光，再经过荧光波长滤色片将所有需要的原子荧光波长通过滤色片聚焦到光电倍增管，所得原子荧光经光电倍增管转换成电信号，由前置放大器放大后读取荧光强度，结构简单，便于操作，能快速、简便、灵敏地检测出自然水中铊的含量。
2、激发光源滤色片采用窄带滤色片、高通滤色片中任意一项，使用寿命长、波长定位精确、离子蒸镀，温度漂移小、透过率高、截止深度高，便于操作，能快速、简便、灵敏地检测出自然水中铊的含量。
3、光电倍增管采用非日盲光电倍增管，可以更好的避免光电倍增管因波长范围与铊不匹配，而得不到铊的荧光信号。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明的结构示意图；
附图标记：1、锐线光源；2、锐线光源电源；3、激发光源滤色片；4、激发光源的聚光透镜系统；5、原子化器；6、荧光接受聚光透镜系统；7、荧光波长滤色片；8、光电倍增管；9、前置放大器。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1,其所示为本实例给出的原子荧光测铊仪，包括光学系统、电学系统，光学系统与电子系统电连接，光学系统包括：顺次设置的锐线光源组件、激发光源滤色片3、激发光源的聚光透镜系统4、原子化器5，荧光接受聚光透镜系统6、荧光波长滤色片7、光电倍增管8，锐线光源组件包括锐线光源1和锐线光源电源2，锐线光源电源2与锐线光源1电连接，为锐线光源1提供电能，锐线光源1所发射的谱线经过激发光源滤色片3，滤去光源内充气谱线和非激发谱线等无用的谱线，获得较强的激发谱线，经过激发光源的聚光透镜系统4，聚焦于原子化器5。
原子化器5包括氢化物发生器，由氢化物发生器产生铊的氢化物，在原子化器5的氩氢火焰中解离形成原子化态的铊，并在激发光源的谱线照射下跃迁并产生原子荧光信号，所产生的原子荧光信号是充满于4π立体角内，在垂直于入射辐射方向所得铊原子荧光信号经过荧光接受聚光透镜系统6聚光，再经过荧光波长滤色片7将所有需要的原子荧光波长通过滤色片聚焦到光电倍增管8，而外围的背景光，原子化器5的背景辐射被大量阻断。
电子系统包括前置放大器9，前置放大器9与光电倍增管8电连接，放大光电倍增管8转化的电信号，原子荧光经光电倍增管8G转换成电信号，由前置放大器9H放大后读取荧光强度。
电子系统还包括无极放电灯电源或空心阴极灯电源、光电倍增管电源、控制系统，控制系统与前置放大器9电连接，控制前置放大器9的放大倍数，光电倍增管电源与光电倍增管8电连接，提供电能。
优选地，锐线光源1可以是铊无极放电灯或者空心阴极灯中任意一个。
优选地，激发光源滤色片3可以是377.5nm的窄带滤色片也可以是365nm的高通滤色片。
优选地，荧光波长滤色片7可以是377.5nm的窄带滤色片也可以是535.1nm的窄带滤色片。
铊的原子荧光谱线十分复杂，其中最强的荧光谱线为377.5nm线和535.1nm线，而入射谱线为377.5nm线，因此，不能使用日盲光电倍增管，因为铊的荧光线主要是377.5nm和535.1nm，而日盲光电倍增管的波长相应范围为165-320nm，基本上得不到铊的荧光信号。
优选地，光电倍增管8为非日盲光电倍增管8，光谱响应范围为320～700nm为佳。
本实施例的实施原理为：锐线光源1经锐线光源电源2点亮，所发射的谱线经过激发光源滤色片3滤去光源内充气谱线和非激发谱线等无用的谱线，获得较强的激发谱线，经过激发光源的聚光透镜系统4，聚焦于原子化器5，并在激发光源的谱线照射下跃迁并产生原子荧光信号，铊原子荧光信号经过荧光接受聚光透镜系统6聚光，再经过荧光波长滤色片7将所有需要的原子荧光波长通过荧光波长滤色片7聚焦到光电倍增管8，所得原子荧光经光电倍增管8转换成电信号，由前置放大器9放大后读取荧光强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种原子荧光测铊仪，其特征在于，包括：
光学系统、电子系统，所述光学系统与所述电子系统电连接；
所述光学系统包括：顺次设置的激发光源装置、接收光源装置、转化光源装置，所述激发光源装置激发铊原子发射谱线经过接受光源装置后，再通过转化光源装置将光信号转化成电信号传递；
所述接收光源装置包括：顺次设置的激发光源滤色片(3)、激发光源的聚光透镜系统(4)、原子化器(5)，荧光接受聚光透镜系统(6)、荧光波长滤色片(7)；
所述转化光源装置包括光电倍增管(8)；
所述电子系统包括前置放大器(9)，所述前置放大器(9)与所述光电倍增管(8)电连接，放大所述光电倍增管(8)转化的电信号。
2.根据权利要求1所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述激发光源装置包括铊锐线光源(1)。
3.根据权利要求2所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述铊锐线光源(1)包括铊无极放电灯光源，铊空心阴极灯光源中任意一项。
4.根据权利要求1所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述激发光源滤色片(3)包括窄带滤色片、高通滤色片中任意一项。
5.根据权利要求4所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述窄带滤色片为377.5nm的窄带滤色片。
6.根据权利要求4所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述高通滤色片为535.1nm的高通滤色片。
7.根据权利要求1所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述光电倍增管(8)为非日盲光电倍增管。
8.根据权利要求7所述的一种原子荧光测铊仪，其特征在于，所述非日盲光电倍增管的光谱响应范围为320～700nm。
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