CN202486049U

CN202486049U - 一种原子光谱分析装置

Info

Publication number: CN202486049U
Application number: CN2012200914803U
Authority: CN
Inventors: 杨啸涛; 汪雨; 武彦文; 祖文川; 李冰宁
Original assignee: Beijing Physichemistry Analysis & Measurment Centre
Current assignee: Beijing Physichemistry Analysis & Measurment Centre
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2022-03-12

Abstract

一种原子光谱分析装置，包括光源、透镜、原子化器、单色器和检测器，所述光源辐射的光路上依次设有第一透镜、原子化器、第二透镜和第一单色器，所述第一单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第一检测器，所述原子化器在与光源辐射的光路成一定角度的方向上依次设有第三透镜、第二单色器，所述第二单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第二检测器。本实用新型通过一套仪器装置实现了原子吸收、原子荧光和原子发射三种不同方式的测量，能满足不同的分析需求，可分别进行基于原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法原理的分析测定，所选择的测定方法之间可实现快速切换，从而减少了测定设备，提高了测定效率。

Description

一种原子光谱分析装置

技术领域

本实用新型属于光谱分析技术领域，特别是涉及一种原子光谱分析装置。

背景技术

原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry，简称AAS)指的是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。现有的实现AAS是使用空心阴极灯作为初级光源，测量原子化器中基态原子对空心阴极灯特征辐射的吸收。

原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry，简称AES)，是利用物质在热激发或者电激发下，不同元素的原子或离子发射特征光谱的差别来判断物质的组成，并进而进行元素的定性与定量分析的方法。现有的AES是由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射。原子发射测量原子化器中激发态原子的特征辐射，不需要光源。

原子荧光光谱法(Atomic Fluorescence Spectrometry，简称AFS)是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。现有的AFS使用的初级光源依然是空心阴极灯。所不同的是检测器的观察方向，对于AAS是相向观察，而AFS是侧向观察。

现有进行原子吸收光谱法和原子荧光光谱法需要两种相对独立的仪器，进行不同测量时需要利用不同的仪器，从而使得测量设备复杂，使用不便，增加了测量成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：现有的进行原子吸收光谱法和原子荧光光谱法需要两种相对独立的仪器，进行不同测量时需要利用不同的仪器，从而使得测量设备复杂，使用不便，增加了测量成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种原子光谱分析装置。

其中，所述装置包括光源、透镜、原子化器、单色器和检测器，所述光源辐射的光路上依次设有第一透镜、原子化器、第二透镜和第一单色器，所述第一单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第一检测器，所述原子化器在与光源辐射的光路成一定角度的方向上依次设有第三透镜、第二单色器，所述第二单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第二检测器。

优选地，所述第三透镜与原子化器之间的连线与光源辐射的光路成30-90度。

优选地，所述第三透镜与原子化器之间的连线与光源辐射的光路相垂直。

优选地，所述原子化器为加热氢化物原子化器、火焰原子化器、电热原子化器、阴极溅射原子化器或者弧光放电原子化器。

优选地，所述第一检测器和第二检测器为真空光电器件或者半导体光电器件。

优选地，所述真空光电器件为光电倍增管或者光电管。

优选地，所述半导体光电器件为CCD、CMOS、光电二极管或者雪崩二极管。

优选地，所述单色器为光栅单色器

优选地，所述单色器为棱镜单色器。

(三)有益效果

上述技术方案具有如下优点：本实用新型通过一套仪器装置实现了原子吸收、原子荧光和原子发射三种不同方式的测量，能满足不同的分析需求，可分别进行基于原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法原理的分析测定。当需要进行原子吸收测定时，利用光源辐射光路上的部件进行测定，当需要进行原子荧光测定时，利用与光源辐射的光路成一倾角方向上的部件进行测定，当不需要光源时，就可以进行原子发射测定，从而实现了利用一个装置进行三种方式的测定。而且，本实用新型的装置实现所选择的测定方法之间可实现快速切换，从而减少了测定设备，提高了测定效率。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

其中，1：光源；2：第一透镜；3：第二透镜；4：第三透镜；5：第一单色器；6：第二单色器；7：第一检测器；8：第二检测器；9：原子化器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型的一种实施例的结构示意图，该原子光谱分析装置包括光源1、透镜、原子化器9、单色器和检测器，所述光源1辐射的光路上依次设有第一透镜2、原子化器9、第二透镜3和第一单色器5，所述第一单色器5将经过原子化器9的光进行分光之后发送至第一检测器7，所述原子化器9在与光源辐射的光路成一定角度的方向上依次设有第三透镜4、第二单色器6，所述第二单色器6将经过原子化器9的光进行分光之后发送至第二检测器8。第一检测器7和第二检测器8分别用于接收经过第一单色器5、第二单色器6的光，对采集的光信号进行电转换，以实现光电转换。本实用新型通过一套仪器装置实现了原子吸收、原子荧光和原子发射三种不同方式的测量，能满足不同的分析需求，可分别进行基于原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法原理的分析测定。当需要进行原子吸收测定时，利用光源辐射光路上的部件进行测定，当需要进行原子荧光测定时，利用与光源辐射的光路成一倾角方向上的部件进行测定，当不需要光源时，就可以进行原子发射测定，从而实现了利用一个装置进行三种方式的测定。而且，本实用新型的装置实现所选择的测定方法之间可实现快速切换，从而减少了测定设备，提高了测定效率。

本实用新型的光源1可以为空心阴极灯等辐射源，从而为原子吸收、原子荧光方法测定时提供所对应的特征辐射。该原子化器9可以为现有的各种原子化器，例如加热氢化物原子化器、火焰原子化器、电热原子化器、阴极溅射原子化器或者弧光放电原子化器，用于为原子吸收、原子荧光测定时提供待测元素的基态原子，为原子发射测定时提供待测元素的激发态原子。本实用新型的单色器可以为现有的各种单色器，例如格栅单色器、棱镜单色器，为原子吸收、原子荧光和原子发射测定过程中进行谱线分离。为了防止光源发出的光在传播过程中造成光束的发散，故此在光束到达原子化器前和单色器前均使用透镜对光束进行聚焦，即在光源1和原子化器9之间设置第一透镜2，在原子化器9和第一检测器5、第二检测器6之间分别设有第二透镜3和第三透镜4。

再次参阅图1，该实施例的原子光谱分析装置的第一透镜2、原子化器9、第二透镜3和第一单色器5成一直线设置，图中示出了第一透镜2的光心、原子化器和第二透镜3的光心成一直线，即第一透镜2的光心、原子化器9、第二透镜3的光心和第一单色器5设置在光源1辐射的光路上，光源1发出的光经过第一透镜2进入原子化器9，再由第二透镜3进入第一单色器5，第一单色器5对经过原子化器9的光进行分光。本实用新型还在第一单色器5附近设有第一检测器7，第一检测器7用于接收经过第一单色器5的光，对采集的光信号进行电转换，以实现光电转换。第一检测器7可以为各种光电器件，例如真空光电器件或者半导体光电器件。其中，真空光电器件可以是光电倍增管或者光电管，半导体光电器件可以是CCD、CMOS、光电二极管或者雪崩二极管。本实用新型将第一透镜2、原子化器9、第二透镜3和第一单色器5与光源的传播方向成一直线设置，通过第一单色器5对经过原子化器9的光进行分光，再由第一检测器7对接收到第一单色器5的光进行光电转化，从而实现了原子吸收光谱法测定。

本实用新型的原子光谱分析装置还在原子化器9与光源1辐射的光路成一定角度的方向上依次设有第三透镜4、第二单色器6，图中示出了第三透镜4的光心与原子化器9之间的连线与光源1辐射的光路成一倾角。该实施例的第二单色器6将经过原子化器9的光进行分光之后由第二检测器8接收，第二检测器8设置在第二单色器6附近，接收经过第二单色器6的光，第二检测器8对采集的光信号进行电转换，以实现光电转换。第二检测器8可以为各种光电器件，例如真空光电器件或者半导体光电器件。其中，真空光电器件可以是光电倍增管或者光电管，半导体光电器件可以是CCD、CMOS、光电二极管或者雪崩二极管。本实用新型将第三透镜4与原子化器9的连线与光源1辐射的光路成一角度设置，从而用于实现原子荧光光谱法测定。本实用新型的第三透镜4与原子化器9的连线与光源1辐射的光路之间所成的角度可以是任意角度，只要能够实现满足原子荧光光谱法测定即可，优选地为30-90度，更优地，为90度，即第三透镜4的光心与原子化器9的连线与光源1辐射的光路相垂直。

本实用新型的装置还可以进行原子发射测定，此时无需光源。当单一或同时选择原子化器9、第二透镜3、第一单色器5第一检测器7时，或选择原子化器9、第三透镜4、第二单色器6和第二检测器8时，本装置为原子发射测定方式。

由以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过一套仪器装置实现了原子吸收、原子荧光和原子发射三种不同方式的测量，能满足不同的分析需求，可分别进行基于原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法原理的分析测定，所选择的测定方法之间可实现快速切换。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种原子光谱分析装置，其特征在于，包括光源、透镜、原子化器、单色器和检测器，所述光源辐射的光路上依次设有第一透镜、原子化器、第二透镜和第一单色器，所述第一单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第一检测器，所述原子化器在与光源辐射的光路成一定角度的方向上依次设有第三透镜、第二单色器，所述第二单色器将经过原子化器的光进行分光之后传送至第二检测器。

2.如权利要求1所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述第三透镜与原子化器之间的连线与光源辐射的光路成30-90度。

3.如权利要求1或者2所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述原子化器为加热氢化物原子化器、火焰原子化器、电热原子化器、阴极溅射原子化器或者弧光放电原子化器。

4.如权利要求1或者2所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述第一检测器和第二检测器为真空光电器件或者半导体光电器件。

5.如权利要求4所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述真空光电器件为光电倍增管或者光电管。

6.如权利要求4所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述半导体光电器件为CCD、CMOS、光电二极管或者雪崩二极管。

7.如权利要求1或者2所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述第一单色器和第二单色器为光栅单色器。

8.如权利要求1或者2所述的原子光谱分析装置，其特征在于，所述第一单色器和第二单色器为棱镜单色器。