CN2856989Y - 检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型所述检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪，包括激发光源，电热原子化器和光电检测器。所述的激发光源和光电检测器均围绕电热原子化器分布，蒸气发生系统通过导管与电热原子化器相连，在激发光源和光电检测器与电热原子化器之间方便设置有透镜，光电检测器与其对应的透镜之间设置色散系统。该光谱仪扩充了现有氢化物发生—无色散原子荧光光谱仪的测量范围，除了能测汞、铅、镉等灵敏线在日盲波段的元素以外，还能检测灵敏线在非日盲波段的铬等元素，在同一台仪器中实现了检测RoHS的所有4种重金属元素汞、铅、镉和六价铬。

Description

检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪
技术领域
本实用新型涉及用于蒸气发生—原子荧光光谱分析领域，具体说，是专为欧盟《电子电器产品中有害物质限用指令》(RoHS)中四种有害重金属汞、铅、镉和六价铬的检测而设计的一种检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪。
背景技术
原子荧光光谱法(AFS)是原子光谱法中的一个重要分支，它具有原子发射和原子吸收光谱两种技术的优点，同时又克服了两者的不足。其主要特点有：(1)谱线简单，仅需分光本领一般的分光光度计，甚至可以用滤光片等进行简单分光或用日盲光电倍增管直接测量；(2)灵敏度高，检出限低；(3)适用于多元素同时分析。
原子荧光光谱仪器的结构由四部分组成，即激发光源、光学系统、原子化系统和测光系统。历史上原子荧光光谱仪曾出现过两类仪器，一类是有色散原子荧光光谱仪，如在二十世纪七十年代初美国Technicon公司生产的AFS-6型多通道原子荧光光谱仪，该仪器采用6个脉冲供电空心阴极灯作激发光源，火焰原子化器(需加氧化亚氮-乙炔或空气—乙炔燃气)，6个由固定波长滤光片组成的旋转式滤光器为色散系统，用一个共用的光电倍增管作检测器，用于测定不同元素。该仪器可称为火焰原子化器—有色散原子荧光光谱仪；在二十世纪八十年代初美国Baird公司生产的AFS-2000型多通道原子荧光光谱仪，采用脉冲供电空心阴极灯作激发光源，电感耦合等离子体(ICP)为原子化器，光学滤光片为色散系统，12道同时测量，每一道都是一个独立的模块，每个模块由一个空心阴极灯、光学滤光片、透镜和光电倍增管组成。该仪器可称为ICP原子化器—有色散原子荧光光谱仪。这两种仪器由于其结构复杂，检测指标不如当时的火焰原子吸收(AAS)和发射光谱(ICP-AES)，基体干扰大等缺陷，而没有得到普及推广。另一类是无色散原子荧光光谱仪，就是目前在我国已被广泛应用的氢化物发生—无色散原子荧光光谱仪。该光谱仪采用脉冲供电空心阴极灯作激发光源，电热原子化器，用一个共用的日盲光电倍增管作检测器，与氢化物发生系统连用，只能检测砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硒(Se)、锗(Ge)、铅(Pb)、锡(Sn)、碲(Te)、汞(Hg)、镉(Cd)和锌(Zn)等灵敏线在日盲波段(190nm～320nm)且容易形成气态氢化物的元素，可多道同时测量。
RoHS中规定了对电子电器产品中需对6种有害物质汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、多溴联苯和多溴联苯醚进行强制性检测。其中的汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)三种元素现有的氢化物发生—电热原子化器—无色散原子荧光光谱仪已能很好地检测，而六价铬(Cr)由于其灵敏线(357.87nm)不在上述的日盲区内，因此无法用现有的氢化物发生—无色散原子荧光光谱仪检测。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪。
本实用新型所述的检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪，包括激发光源，电热原子化器和光电检测器。所述激发光源和光电检测器均围绕电热原子化器分布，蒸气发生系统通过导管与电热原子化器相连，在激发光源和光电检测器与电热原子化器之间分别设置有透镜，所述光电检测器与其对应的透镜之间设置有色散系统。
所述色散系统是单色仪或滤光片。
所述的激发光源是单道或多道的空心阴极灯、激光光源、氘灯或氙灯；所述的电热原子化器是低温点火线圈、高温加热炉丝、红外加热；所述的蒸气发生系统是氢化物发生系统或冷蒸气发生系统；所述光电检测器是光电倍增管、光电池、二极管阵列、固态检测器电荷耦合器件或电荷注入器件。
本实用新型所述的检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪，扩充了现有蒸气发生—无色散原子荧光光谱仪的测量范围，除了能测汞(Hg)(253.6nm)、铅(Pb)(283.3nm)、镉(Cd)(228.8nm)等灵敏线在日盲波段的元素以外，还能检测灵敏线在非日盲波段的六价铬(Cr)(357.8nm)、铊(Tl)(377.6nm)等元素，在同一台仪器中实现了检测RoHS的所有4种重金属元素(汞、铅、镉、六价铬)的目的。
附图说明
图1是本实用新型所述的检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪的结构示意图。
具体实施方式
参见图4，本实用新型所述的检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪，包括激发光源1，电热原子化器3和光电检测器5。所述的激发光源1和光电检测器5均围绕电热原子化器3分布，蒸气发生系统4通过导管与电热原子化器3相连，在激发光源1和光电检测器5与电热原子化器3之间分别设置有透镜2，光电检测器5与其对应的透镜2之间设置有色散系统6。
所述的色散系统6可以是单色仪，也可以是滤光片。
本实用新型所述的光譜仪的工作过程如下：将被测元素的酸性溶液引入蒸气发生系统4中，加入还原剂后即发生氢化反应并生成被测元素的冷蒸气或氢化物气体。元素冷蒸气或氢化物气体引入电热原子化器3后即解离成被测元素的原子。原子受对应被测元素的激发光源1的照射后产生荧光；荧光及其它杂散光信号通过聚光透镜2照射到色散系统6上，经色散系统6分光后被光电检测器5转变为电信号，由检测系统检出。
所述的激发光源1可以是单道或多道，可以是空心阴极灯、激光光源、氘灯或氙灯等连续光源。所述的电热原子化器3可以是低温点火线圈、高温加热炉丝、红外加热等所有采用电热方式的高低温原子化器。所述的蒸气发生系统4可以是氢化物发生系统或冷蒸气发生系统。所述的光电检测器5可以是光电倍增管，也可以是光电池、二极管阵列、固态检测器电荷耦合器件(CCD)或电荷注入器件(CID)等所有光电转换器件。
在没有加色散系统6的现有的氢化物发生—无色散原子荧光光谱仪中，只能检测砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、硒(Se)、锗(Ge)、铅(Pb)、锡(Sn)、碲(Te)、汞(Hg)、镉(Cd)和锌(Zn)等11种灵敏线在日盲波段(190nm～320nm)且容易形成气态氢化物的元素，检测范围很有限。加了色散系统6后的本实用新型光谱仪，不仅能检测上述灵敏线在日盲波段的11种元素，而且还可以检测灵敏线在320nm以上的可见或仅红外波段的元素，如六价Cr(357.87nm)、Cu(324.75nm)、Pd(340.46nm)、Rh(369.24nm)、Ru(372.80nm)、In(410.18nm)、Tl(377.57nm)、Ti(365.35nm)等，极大地扩大了现有蒸气发生(氢化物发生)—无色散原子荧光光谱仪的测量范围。同时加了色散系统6后，减小了背景辐射和背景干扰，提高了仪器的信噪比和抗光谱干扰能力。

Claims (3)

1、检测汞、铅、镉和六价铬的原子荧光光谱仪，包括激发光源(1)，电热原子化器(3)和光电检测器(5)，其特征是所述激发光源(1)和光电检测器(5)均围绕电热原子化器(3)分布，蒸气发生系统(4)通过导管与电热原子化器(3)相连，在激发光源(1)和光电检测器(5)与电热原子化器(3)之间分别设置有透镜(2)，光电检测器(5)与其对应的透镜(2)之间设置有色散系统(6)。
2、根据权利要求1所述的光谱仪，其特征是所述色散系统(6)是单色仪或滤光片。
3、根据权利要求1或2所述的光谱仪，其特征是所述的激发光源(1)是单道或多道的空心阴极灯或激光光源或氘灯或氙灯；所述的电热原子化器(3)是低温点火线圈或高温加热炉丝；所述的蒸气发生系统(4)是氢化物发生系统或冷蒸气发生系统；所述光电检测器(5)是光电倍增管或光电池或二极管阵列或固态检测器电荷耦合器件或电荷注入器件。
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