CN2482075Y

CN2482075Y - 原子吸收分光光度计

Info

Publication number: CN2482075Y
Application number: CN 01220056
Authority: CN
Inventors: 王澎蛟; 田劲松; 廖益斌; 陈江; 汪宁; 田一平; 左才科
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2011-04-25

Abstract

一种原子吸收分光光度计,包括光源、原子化器、光电检测系统以及电路控制系统,其中原子化器包括一雾化器和一燃烧头,雾化器的雾化室呈锥台形,距雾化室进气一端的相对一端的底部一定距离设有一出气孔,所述燃烧头安装在所述出气孔的外部。可以使待测微量元素与燃烧气体充分混合,从而可提高测量精度。而且光源部分可安装多个元素灯,可连续测量多种微量元素。

Description

原子吸收分光光度计

本实用新型涉及一种光谱吸收装置，特别是涉及一种可用于分析废水、废气、土壤、食品以及血液中的微量元素的原子吸收分光光度计。

原子吸收分光光度计是近年来发展起来的一种高精度的微量元素分析仪器，它基于基态原子对特征光谱吸收的基本物理现象，通过测定自由原子对辐射的吸收进行待测微量元素的定量分析。其测量原理是，从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的入射光强I。，在原子化器中透射到待测元素的基态原子蒸汽，待测元素的基态原子蒸汽对入射的特定波长的光产生吸收，未被吸收的部分透射过去，由于待测元素浓度越大，吸收就越严重，透过的光强就越弱，从而通过测定吸收特定波长的光量大小，就可来求出待测元素的含量。

目前，基于上述测量原理制作的分光光度计主要包括以下几个部分，即光源、原子化器、光电检测系统以及电路控制系统。其工作原理是，光源中的元素灯发射出特定波长的辐射光，辐射到原子化器，原子化器的取样系统使待测样品中产生基态原子，该基态原子对入射的特定波长的光产生吸收，使透射过去的光强减弱，光电检测系统中的分光系统对透过原子化器的光进行聚焦，照射到光电倍增管上产生电信号，通过对该电信号的放大、转换、分析得出待测微量元素的含量。从上述工作原理可以看出，原子化器的功能就是把含有待测微量元素的待测液体通过雾化、燃烧转换成气态的原子蒸汽，从而对入射光进行吸收，是整个分光光度计中的关键部件之一。现有的原子化器结构复杂，制作成本较高，而且其出气孔设置在雾化器的底部边缘，不利于待测微量元素与燃烧气体的充分混合，致使其测量精度较低。另外，现有分光光度计中，光源一般设有两个元素灯，如果测量两种以上的微量元素时，需要停机更换元素灯，因此操作起来比较麻烦，不利于连续测量。

本实用新型的目的就是提供一种改进的原子化器结构的原子吸收分光光度计，可以使待测微量元素与燃烧气体充分混合，从而可提高测量精度，而且该原子化器的结构比较简单，从而降低了制作成本。

本实用新型的另一个目的是提供一种光源结构改进的分光光度计，其光源设有多个元素灯，可连续测量多种微量元素。

本实用新型的目的是这样实现的：提供一种原子吸收分光光度计，包括光源、原子化器、光电检测系统以及电路控制系统，其中原子化器包括一雾化器和一燃烧头，雾化器的雾化室呈锥台形，距雾化室进气一端的相对一端的底部一定距离设有一出气孔，所述燃烧头安装在所述出气孔的外部。

本实用新型的进一步的目的是这样实现的：即光源上可安装多只元素灯。

由于出气孔离雾化室的底部有一定的距离，对喷入的被雾化的待测气体、雾化气体和乙炔气有一定的缓冲作用，使这三种可以充分地均匀混合，从而可在燃烧头的燃烧狭缝处均匀燃烧，使入射的光束被均匀、稳定的吸收，进而使测量结果稳定。由于雾化室呈锥台形，液体沉积到雾化室的内壁上后，可从较低处的排液孔排出。并且，由于光源上安装了多只元素灯，则可连续测量多种微量元素，而不必停机更换元素灯。

下面，通过对附图和优选实施例的详细说明，本实用新型的上述目的和效果可更加清楚。

图1是本实用新型原子吸收分光光度计的内部结构透视示意图；

图2是图1所示分光光度计中原子化器的外观示意图(局部剖视)；

图3是图2沿A向的侧视图(雾化器部分为剖视图)；

图4是图2沿B向的侧视图；

图5是图1所示分光光度计中光源部分的剖视图；

图6是图5沿C向的侧视示意图。

参照附图1，本实用新型所述的原子吸收分光光度计包括设于一外壳1内的光源2、原子化器部分3、光电检测系统4以及电路控制系统5。光源2中的元素灯9发射出特定波长的辐射光，辐射到原子化器，原子化器3的取样系统使待测样品中产生基态原子，该基态原子对入射的特定波长的光产生吸收，使透射过去的光强减弱，光电检测系统4中的分光系统对透过原子化器的光进行聚焦，照射到光电倍增管21上产生电信号，通过对该电信号的放大、转换、分析得出待测微量元素的含量

其中，光源2包括支撑整个光源的光源支架6，在支架6上设有一伺服驱动电机7，该电机7的转动速度和转动时间由电路控制系统5控制，而且该电机7轴式驱动一对前后设置的元素灯夹座8，在元素灯夹座8上分别安装有多个元素灯9，元素灯9的个数优选为8个，该元素灯9的主要作用就是为光电转换系统中的光学系统提供一输出稳定的、发射光强较强的、具有特定波长的、且其谱线宽度很窄的锐线光谱，所发出的光束的波长可根据所要测量的微量元素(如铜、钙、银、砷、铁等)而定。在电路控制系统5的控制下，电机7驱动元素灯夹座8旋转，而且在一定的旋转位置上，由电路控制系统5控制多个元素灯中的一个元素灯9发光，所发出的光束入射到原子化器部分3。为了提高入射光束的精度，可在入射光路上设置一半透半反镜28，并设有一氘灯组件11和一氘灯供电电路10，该氘灯供电电路10驱动安装在氘灯组件11上的氘灯发光，该氘灯发出的光束照射到半透半反镜28上，滤去元素灯9所发出的光束中不必要的成分。

原子化器部分3包括设于一底座12上的一雾化器13，在邻近雾化器13一端处，设有一燃烧头14，在来自于元素灯9的入射光束入射过来时，点燃燃烧头14中排出的混合气体，该混合气体主要包括燃烧气体(如乙炔气)以及待测的微量元素。燃烧火焰中产生待测微量元素的基态原子，入射光束中的某些光谱被基态原子所吸收，从而使其光强减弱，并进一步入射到光电检测系统4中。

经过原子化器后其光强已减弱的入射光束首先到达一反射镜21，再经一入射狭缝19照射到一凹面镜16，经过凹面镜16、光栅17和凹面镜18后，该光束被聚焦，并经过一出射狭缝20照射到一光电倍增管21，该光电倍增管21在一供电电路22的驱动下可根据入射光束的光强产生一电信号，该电信号再进一步输入到电路控制系统5中的分析电路部分，经过放大、转换、分析，得出待测微量元素的含量多少，并进行显示、打印等等。为了减小供电电路22产生的噪音，并减少外部灰尘对该电路22的污染、屏蔽外界干扰，可把电路22密封起来安装。

参照图2-5，作为本实用新型所述原子吸收分光光度计的关键部件之一的原子化器主要包括两部分，即雾化器13和燃烧头14。其中，雾化器13内部为一锥台形的雾化室31，在雾化室31较粗的一端密封安装有一顶盖36，顶盖36上设有一雾化喷头23，喷头23包括一含有待测微量元素的待测液体入口33和一带压雾化气体入口32，该带压雾化气体来自于高压储气罐29，从入口33进入的待测液体受从入口32进入的带压气体的吹动而发生雾化，并从喷嘴34喷出。同时，在顶盖36侧部设有一乙炔气体入口24，在雾化室31内，被雾化的待测液体、雾化气体和乙炔气混合。在雾化室31较细的一端距离底部一定距离设有一出气孔35，燃烧头14安装在该出气孔35的外部，在燃烧头上设有一条燃烧狭缝26，混合气体穿过出气孔从燃烧狭缝排出，点燃从狭缝26排出的气体，就可把混合气体中含有的微量元素变成基态原子。由于出气孔35离雾化室31的底部有一定的距离，对喷入的被雾化的待测气体、雾化气体和乙炔气有一定的缓冲作用，使这三种可以充分地均匀混合，从而可在燃烧狭缝26处均匀燃烧，使入射的光束被均匀、稳定的吸收，进一步使测量结果稳定。在雾化室31与喷嘴34相对应的侧壁上设有一排液孔25，可把未被雾化的待测液体排出，即便未被雾化的液体进入了雾化室的深部，由于雾化室呈锥台形，液体沉积到雾化室的内壁上后，也会倒流，从排液孔25排出。作为一种替换，也可使雾化室的锥台设置成喷气一侧细而排气一侧粗的形状，这样更利于混合气体的充分混合，与此相对应排液孔25也应设置在较粗的一侧，以便使未雾化的液体流出。为了避免雾化室内的气体压力过大，损坏雾化器的有关部件，在雾化器上设有一安全阀30，雾化室内压力超过一定程度时，安全阀自动打开，释放雾化室内的压力。

参照图5和6，图中示出了光源2的剖视图和侧视图。该光源2包括支撑整个光源的光源支架6，安装在支架6上的伺服驱动电机7轴式驱动一对前后设置的元素灯夹座8，夹座8的外圆周上设有4个凹槽，在两个夹座8之间的转轮上设有4对弹性片37，而且每对弹性片37位于两个夹座8上的成对凹槽的中间，元素灯9就被夹持在该弹性片37和凹槽的侧壁38之间，为了使元素灯被牢固地夹持，可把凹槽侧壁38设置成与元素灯9的外壁形状相配合的圆弧形，同时也把弹性片37弯曲成具有一定的角度或弧度，还可在圆弧内壁设置两个凸起，以便更稳定地对元素灯进行固定，这样设计的夹座8的机构，可安装8只元素灯，根据同样的设计思想，也可使夹座8安装4只、6只、10只、12只元素灯9。该元素灯9的主要作用就是为光电转换系统中的光学系统提供一输出稳定的、发射光强较强的、具有特定波长的、且其谱线宽度窄的锐线光谱，所发出的光束的波长可根据所要测量的微量元素(如铜、钙、银、砷、铁等)而定。可由电路控制系统5中的电机控制电路部分控制电机7的转速，一般来说，在低转速情况下，对元素灯9的振动较小，并可减小由于转换元素灯而产生的摩擦，从而可延长元素灯的寿命。

Claims

1、一种原子吸收分光光度计，包括光源、原子化器、光电检测系统以及电路控制系统，所述原子化器包括一雾化器和一燃烧头，其特征在于所述雾化器的雾化室呈锥台形，距雾化室进气一端的相对一端的底部一定距离设有一出气孔，所述燃烧头安装在所述出气孔的外部。

2、如权利要求1所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述燃烧头的燃烧孔是一狭缝。

3、如权利要求1或2所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述光源包括一对前后设置的元素灯夹座，所述夹座的外圆周上设有多对凹槽，在两个所述夹座之间的转轮上设有多对弹性片，而且每对所述弹性片位于两个夹座上的成对凹槽的中间，所述元素灯被夹持在一个所述弹性片和所述凹槽的侧壁之间。

4、如权利要求3所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述光源上安装有8只元素灯。

5、如权利要求1或2所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述电路控制系统中驱动光电倍增管的供电电路被密封起来。

6、如权利要求1或2所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述锥台形雾化室较粗的一端设有一排液孔。

7、如权利要求1或2所述的原子吸收分光光度计，其特征在于所述雾化室上设置有一安全阀。