KR900005328B1 - Spectrometer of inorganic matter analysis instrument - Google Patents
Spectrometer of inorganic matter analysis instrument Download PDFInfo
- Publication number
- KR900005328B1 KR900005328B1 KR1019870008369A KR870008369A KR900005328B1 KR 900005328 B1 KR900005328 B1 KR 900005328B1 KR 1019870008369 A KR1019870008369 A KR 1019870008369A KR 870008369 A KR870008369 A KR 870008369A KR 900005328 B1 KR900005328 B1 KR 900005328B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- spectrometer
- detection
- pmt
- gdl
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
제1도는 종래의 무기물 분석장치를 보인 블록도.1 is a block diagram showing a conventional inorganic analyzer.
제2도는 본 발명의 무기물 분석장치를 보인 블록도.2 is a block diagram showing an inorganic analysis device of the present invention.
제3a, b도는 본 발명의 분광계를 보인 평면도 및 측면도.3a and b are plan and side views showing the spectrometer of the present invention.
제4도는 본 발명의 분광계의 요부를 보인 제3a도의 A부분에 확대 분해사시도.4 is an enlarged exploded perspective view showing the main part of the spectrometer of the present invention in part A of FIG.
제5a-b도는 본 발명의 분광계로 원소의 농도를 측정시 검지센서 및 PMT가 검출한 신호의 파형도.5a-b is a waveform diagram of a signal detected by the detection sensor and PMT when measuring the concentration of the element in the spectrometer of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : GDL 4 : 컴퓨터1: GDL 4: Computer
5 : 고압공급부 6 : 아르곤가스공급부5: high pressure supply 6: argon gas supply
7 : 배기펌프 8 : 분광계7: exhaust pump 8: spectrometer
31 : 증폭 및 아날로그/디지탈변한기 81 : 구동모타31: Amplification and Analog / Digital Limiter 81: Driving Motor
81A : 회전축 82 : 회전원판81A: rotating shaft 82: rotating disc
82B,82C : 검지공 83 : 회전다면체82B, 82C: detection ball 83: rotating polyhedron
83A : 면 83B : 안내홈83A:
83C : 요입부 83E : 고정구83C: recessed
84 : 밴드패스필터판 85 : PMT84: band pass filter plate 85: PMT
86 : 슬리트 87 : 집속렌즈86: Slit 87: Focusing Lens
88,89 : 고정구 88A,89A : 검지센서88,89 Fixture 88A, 89A: Detection sensor
본 발명은 무기물 원소의 농도(Concentration)를 측정 즉, 금속무기물을 분석하는데 적당한 무기물 분석장치에 관한 것으로, 특히 GDL(Glow Discharge Lamp)에 설치한 샘픔(sample)에서 발사된 빛을 스펙트럼(Spectrum) 분해하여 원소의 농도에 따른 강도(Intensity)를 측정하는 무기물 분석장치의 분광계(Spectrometer)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 무기물 분석장치는 제1도에 도시한 바와 같이 샘플(11)을 분산시켜 발산 빛을 출력하는 GDL(1)과, 상기 GDL(1)에서 발산된 빛릉 스펙트럼 분해하여 각 원소의 공명주파수(resonance frequency)의 강도를 측정하는 분광계(2)와, 상기 분광계(2)의 출력신호를 증폭하고 디지털신호로 변한하여 컴퓨터(4)에 입력시키는 증폭 및 아날로그/디지탈변환기부(3)와, 상기 컴퓨터(4)의 제어로 상기 GDL(1)에 고압 및 아르곤가스를 각기 공급하는 고압공급부(5) 및 아르곤가스공급부(6)와, 상기 컴퓨터(4)의 제어로 상기 GDL(1) 및 분광계(2)의 공기를 배기시켜 진공상태로 만드는 배기펌프(7)로 구성되어 있다.The conventional inorganic analyzer has a GDL (1) for dispersing the sample 11 to output divergent light, as shown in FIG. 1, and the resonance frequency of each element by decomposing the light-refraction spectrum emitted from the GDL (1). a spectrometer 2 for measuring the intensity of a resonance frequency, an amplification and analog /
그리고, 상기한 GDL(1)은 샘플(11)과 윈도우(12)로 밀폐되고, 샘픔(11)과 윈도우(12)의 사이에는 캐소드(13), 절연체(14), 애노드(15) 및 절연체(16)가 순차적으로 개재되고, 상기한 분광계(2)는 GDL(1)에서 발산된 빛(17)을 통과시키는 윈도우(21)와, 상기 윈도우(21)를 통과한 빛(17)을 집속시키는 집속렌즈(22)와, 상기 집속렌즈(22)에 의해 집속되어 입구슬로트(23)를 통과한 빛(17)을 공명주파수에 따라 회절시키는 격자(Grating)(24)와, 상기 격자(24)에 의해 회절된 빛(17)을 검지하는 출구슬로트(25) 및 PMT(Photo Multiplier Tube)(26)로 구성되어 있다.The GDL 1 is sealed with the sample 11 and the
이와 같이 구성된 종래의 무기물 분석장치는 GDL(1)의 샘플(11)의 위치에 측정할 원소의 농도를 알고있는 표준샘플을 설치하고, 컴퓨터(4)로 배기펌프(7)를 제어하여 GDL(1) 및 분광계(2)를 진공상태로 만듬과 아울러 고압공급부(5) 및 아르곤가스공급부(6)를 제어하여 GDL(1)에 고압을 인가하고, 아르곤가스를 유입시키면, GDL(1)의 캐소드(13)와 애노드(15)의 사이에는 공급된 고압에 의해 전기장이 형성되면서 아르곤 가스가 샘플(11) 즉, 표준샘플 방향으로 가속되어 충돌되고, 그 충돌에 따라 표준샘플에서 원소가 분리되며, 그 분리돈 원소는 GDL(1)내의 아르곤가스 및 전자이온등과 충돌되면서 여기(excit)되며, 그 여기된 원소들은 기저(Ground)상태로 환원되면서 원소의 공명주파수에 해당하는 빛(17)을 방출하게 되며, 이와 같은 동작은 샘픔(11)의 각 원소에 대해 반복하여 각 원소의 공명주파수를 포함한 빛(17)이 GDL(1)로부터 윈도우(12)를 통해 발산된다.In the conventional inorganic analyzer configured as described above, a standard sample which knows the concentration of an element to be measured is installed at the position of the sample 11 of the
그리고, GDL(1)에서 발산된 빛(17)은 분광계(2)의 윈도우(21)를 통하고, 집속렌즈(22)에 의해 집속되어 입구슬로트(23)를 통해 격자(24)에 입사되므로 격자(24)는 빛(17)을 공명주파수에 따라 회절시키고, 그 회절된 빛(17)은 측정하고자 하는 원소의 공명주파수의 강도를 측정하기 위하여 빛(17)의 진행경로에 설치된 출구슬로트(25) 및 PMT(26)에 의해 공명주파수별로 강도가 측정된다.Then, the
즉, 측정할 원소의 수가 N종류라 하고, GDL(1)에 설치한 표준샘플이 그 N종류의 원소를 포함한 합금이라고 가정하면, GDL(1)에서 발산된 빛(17)에 그 N종류의 공명주파수 υ1, υ2, …, υN을 포함하고 있고, 그 빛(17)은 분광계(2)의 격자(24)에 의해 공명주파수별로 각기 다른 각도로 회절되며, 이때 회절된 υ1, υ2, …, υN의진행경로에 설치된 PMT(26)가 υ1, υ2, …, υN의 강도 I1, I2, …, IN를 측정하게 된다.In other words, assuming that the number of elements to be measured is N kinds, and that the standard sample installed in the
그리고, PMT(26)에 의해 측정된 공명주파수 υ1, υ2, …, υN의 강도 I1, I2, …, IN은 증폭 및 아날로그/디지탈변환기(31), (32),…,(3N)를 통해 증폭되고, 디지털신호로 변환된 후 컴퓨터(4)에 저장되고, 여기서, I1, I2, …, IN은 농도를 알고 있는 원소를 포함한 표준샘플에 의한 강도로서, 각 원소의 알려진 농도의 강도이다.And the resonance frequencies υ 1 , υ 2 ,... Measured by the PMT 26. , ν N intensities I 1 , I 2 ,. , I N is an amplification and analog / digital converter (31), (32),. (3N), which is converted into a digital signal and stored in the
이와 같이 하여 표준샘플의 측정이 완료되면, 샘픔(11)의 위치에 원소의 농도를 측정할 측정샘플을 놓고, 상기의 과정을 수행하여 측정하며, 그 측정샘플의 원소의 농도에 상당하는 강도 I1', I2', …, IN'이 측정되어 컴퓨터(4)에 입력되므로 컴퓨터(4)는 표준샘플의 강도 I1, I2, …, IN과 측정샘플의강도 I1', I2', …, IN'를 비교하여 측정샘플의 알려지지 않은 원소의 농도를 측정하게 된다.When the measurement of the standard sample is completed in this way, a measurement sample for measuring the concentration of the element is placed at the position of the sample 11, and the measurement is performed by performing the above procedure, and the intensity I corresponding to the concentration of the element of the measurement sample. 1 ', I 2 ',… , I N 'is measured and input to the
그러나, 이와 같은 종래의 무기물 분석장치는 측정할 원소의 수만큼 고가의 PMT를 필요로 함은 물론 PMT의 수만큼 증폭 및 아날로그/디지탈변환기를 필요로 하여 제품의 생산원가가 상승하고, 격자를 이용하여 GDL에서 발산된 빛을 각 공명주파수별로 회절시킨 후 측정하므로 높은 분해능을 가지고 측정하기 위해서는 분광계가 매우 넓은 공간을 필요로 하여 대형화됨은 물론 분석장치를 처음 구동시킬 때 분광계의 내부를 진공상태로 만드는데 많은 시간이 소요되며, 또한 분광계가 일단 제작되면, 제작시 측정이 가능하게 한 원소이외의 원소를 측정할 수 있도록 분광계를 개조하는 것이 어려운 결함이 있었다.However, such a conventional inorganic analyzer requires a PMT as expensive as the number of elements to be measured, as well as an amplification and an analog / digital converter as the number of PMTs increases the production cost of the product, using a grating Since the light emitted from the GDL is diffracted at each resonance frequency, it is measured. Therefore, in order to measure with high resolution, the spectrometer requires a very large space and becomes large, and the inside of the spectrometer is vacuumed when the analyzer is first driven. It takes a lot of time, and once the spectrometer is manufactured, it is difficult to modify the spectrometer to measure elements other than the elements that can be measured at the time of manufacture.
본 발명은 이와 같은 종래의 결함을 감안하여, 하나의 PMT와 하나의 증폭 및 아날로그/디지탈변환기만을 사용하여 원소의 농도를 측정하게 함은 물론 그 크기를 축소시키고, 측정할 원소에 따라 간단히 개조할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부된 제2도 내지 제4도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In view of such a conventional deficiency, the present invention allows one to measure the concentration of an element using only one PMT and one amplification and analog / digital converter, as well as to reduce its size and to simply modify it according to the element to be measured. Invented so as to be described in detail with reference to the accompanying drawings 2 to 4 as follows.
제2도 내지 제4도에 도시한 바와 같이 구동모타(81)의 회전축(81A)에 회전원판(82)을 측설하여 그 회전원판(82)의 상면에 회전다면체(83)를 고정하고,회전다면체(83)의 각면(83A)에는 안내흠(83B)을 가지는 요입부(83C)를 형성하여 그 요입부(83C)에 밴드패스필터판(84)이 끼워지게 함과 아울러 각면(83A)의 상면에 나흠(83D)을 형성하여 상기 밴드패스필터판(84)을 고정시키는 고정구(83E)를 보울트(83F)로 고정하게 하고, 회전다면체(83)의 중앙부에는 PMT(85)를 설치함과 아울러 슬리트(86)를 설치하여 집속렌즈(87)를 통과한 빛(17)이 슬리트(86)에 집속되게 하는 한편, 상기 회전원판(82)이 회전하는 방향으로 요입부(83C)의 전방 가장자리에 대향되는 회전원판(82)의 가장자리 즉, 회전원판(82)의 위치설정용 기준선(82A)의 전방에 검지공(82B)을 천공함과 아울러 하나의 검지공(82B) 내측의 회전원판(82)에 검지공(82C)을 천공하고, 회전원판(82)의 외측에는 상기 검지공(82B)(82C)을 검지하는 검지센서(88A)(89A)가 설치된 검지구(88)(89)를 고정하여 분광계(8)를 구성한 것으로, 도면의 설명 중 미설명부호 90은 윈도우이다.As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the rotating
이와 같이 구성된 본 발명의 분광계(8)는 배기펌프(7)를 구동시켜 진공상태로 만들고, 구동모타(81)를 구동시켜 회전원판(82) 및 회전다면체(83)를 회전시키면, GDL(1)에서 원소의 공명주파수를 가지고 발산된 빛(17)은 윈도우(90)를 통하고, 집속렌즈(87)에 의해 밴드패스필터판(84)을 통한 후 슬리트(86)에 집속되며, 그 집속된 빛(17)은 PMT(85)에 의해 검출된다.The
이때, 밴드패스필터판(84)을 측정하고자 하는 원소의 공명주파수만을 통과시키는 것을 사용하면, 회전다면체(83)가 회전함에 따라 각 원소의 공명주파수의 빛(17)만이 해당밴드패스필터판(84)을 통해 슬리트(86)에 집속되어(85)가 각 원소의 공명주파수를 순차적으로 검출하게 된다.At this time, if the band
즉, 측정하고자 하는 원소의 수가 N종류라 하고, 그 원소의 공명주파수가 υ1, υ2, …, υN이라 하며, 그 공명주파수 υ1, υ2, …, υN만을 통과시키는 밴드패스필터판(84)을 원판(83)의 회전 반대방향으로 순차적으로 요입부(83C)에 끼우며, 나머지의 요입부(83C) 즉, 밴드패스필터판(84)이 끼워지지 않은 요입부(83C)에는 밴드패스필터판(84)와 동일크기로 되어 빛(17)을 차단시키는 빛 차단판(도면에 도시하지 않았음)을 끼운 후 고정구(83E)를 보울트(83F)로 체결하여 고정시키면, 회전원판(83)이 회전함에 따라 검지구(89)에 설치된 검지센서(89A)가 검지공(82C)을 검지하여 제5(a)도에 도시한 바와 같이 검지신호(S11)를 검출 즉, 회전원판(83)이 1회전함에 따라 하나의 검지신호(S11)를 검출하고, 검지고(88)에 설치된 검지센서(88A)는 검지공(82B)을 검지하여 제5(b)도에 도시한 바와 같이 검지신호(S21,S22,…)를 순차적으로 검출하여 컴퓨터(4)에 입력되므로 컴퓨터(4)는 어느 밴드패스필터판(84)을 통해 슬리트(86)에 집속되는지를 알 수 있게 되고, 또한 GDL(1)에서 발산된 빛(17) 중에서 공명주파수 υ1, υ2, …, υN의 빛(17)은 회전다면체(83)가 회전함에 따라 그 공명주파수 υ1, υ2, …, υN만을 통과시키는 밴드패스필터판(84)을통해 슬리트(86)에 순차적으로 집속되어 PMT(85)는 제5(c)도에 도시한 바와 같이 공명주파수 υ1, υ2, …, υN의 강도 I1, I2, …, IN을 순차적으로 검출하고, 그 검출한 강도 I1, I2, …, IN은 증폭 및 아날로그/디지탈변환기(31)를 통해 증폭되고, 디지탈신호로 변환된 후 컴퓨터(4)에 입력된다.That is, let N be the number of elements to be measured, and the resonance frequencies of the elements are υ 1 , υ 2 ,. , υ N , and its resonance frequencies υ 1 , υ 2 ,. , the band
이와 같은 동작을 M번 반복하면, 공명주파수 υ1, υ2, …, υN의 강도 I1, I2, …, IN을 순차적으로 검출하고, 그 검출한 강도 I1, I2, …, IN는 각기 더한 후 검지구(89)의 검지센서(89A)가 검지공(82C)을 검출한 검출신호(S11)의 수 즉, M으로 나누어 각 공명주파수 υ1, υ2, …, υN의 평균강도 I11, I21, …, IN1과 I11', I21', …, IN1'을 구하게 된다. 그 평균강도를 비교하여 측정샘플에 포함되어 있는 원소의 알려지지 않은 농도를 측정할 수 있게 된다.If this operation is repeated M times, the resonance frequencies υ 1 , υ 2 ,. , ν N intensities I 1 , I 2 ,. , I N are sequentially detected and the detected intensities I 1 , I 2 ,... , I N are added to each of the detection signals 89A of the detection unit 89, and the number of detection signals S 11 detected by the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 각 원소의 공명주파수를 통과시키는 밴드패스필터판을 사용함으로써 분광계를 소형화할 수 있고, 분광계를 짧은 시간내에 진공상태로 만들 수 있음은 물론 하나의 PMT와 증폭 및 아날로그/디지탈변환기를 사용하여 원가절감을 기할 수 있을 뿐만 아니라 측정할 원소가 바뀌어도 밴드패스필터판을 간단히 교체시켜 측정할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can miniaturize the spectrometer by using a band pass filter plate through which the resonance frequency of each element is passed, and can make the spectrometer in a vacuum state within a short time, as well as one PMT and amplification and In addition to cost reduction using analog / digital converters, the bandpass filter plate can be easily measured even if the element to be measured changes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019870008369A KR900005328B1 (en) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | Spectrometer of inorganic matter analysis instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019870008369A KR900005328B1 (en) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | Spectrometer of inorganic matter analysis instrument |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR890002658A KR890002658A (en) | 1989-04-11 |
KR900005328B1 true KR900005328B1 (en) | 1990-07-27 |
Family
ID=19263448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019870008369A KR900005328B1 (en) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | Spectrometer of inorganic matter analysis instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR900005328B1 (en) |
-
1987
- 1987-07-30 KR KR1019870008369A patent/KR900005328B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR890002658A (en) | 1989-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0063431B1 (en) | Spectroscopic analyzer system | |
US9157858B2 (en) | Time-resolved spectroscopy system and methods for multiple-species analysis in fluorescence and cavity-ringdown applications | |
US4963023A (en) | Correlational gas analyzer | |
US7170607B2 (en) | Gas identification device | |
GB2077425A (en) | Atomic fluorescence spectrometer | |
US3032654A (en) | Emission spectrometer | |
Mitchell et al. | Simultaneous multielement analysis using sequentially excited atomic fluorescence radiation | |
US3924950A (en) | Atomic absorption spectroscopy with background correction | |
Adams et al. | Analytical optoacoustic spectrometry. Part IV. A double-beam optoacoustic spectrometer for use with solid and liquid samples in the ultraviolet, visible and near-infrared regions of the spectrum | |
US4979123A (en) | Apparatus for determining concentrations of mineral elements | |
KR900005328B1 (en) | Spectrometer of inorganic matter analysis instrument | |
CN105527273B (en) | The detection device and method of metal types in a kind of quick detection oil plant | |
US4178102A (en) | Process and apparatus for measuring the concentration of a molecule of selective spectrum in a sample substance | |
JPH07280732A (en) | Fluorescence spectrometer | |
CN112033539A (en) | Novel transmission type fiber grating spectrometer | |
Kerkhoff et al. | Rapid scanning constant energy synchronous fluorescence spectrometry: a comparison of flow cells | |
Melhuish et al. | Double‐Beam Spectrofluorimeter | |
US3883248A (en) | Method and apparatus for measuring concentration of substance in its gaseous phase | |
JPH05114586A (en) | Detecting device for end point of dry etching | |
JP3324186B2 (en) | Emission spectrometer | |
KR900005330B1 (en) | Measuring method for inoragnic element | |
KR900005332B1 (en) | Of inorganic element concentration analysis instrument | |
Fisher et al. | The Use of Ensemble Averaging to Increase the Sensitivity of Measurements with Flame Photometers | |
JP2691124B2 (en) | Optical gas analyzer | |
SU541093A1 (en) | Photoelectric spectrum analyzer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |