RU55525U1 - Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа - Google Patents
Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа Download PDFInfo
- Publication number
- RU55525U1 RU55525U1 RU2006105087/22U RU2006105087U RU55525U1 RU 55525 U1 RU55525 U1 RU 55525U1 RU 2006105087/22 U RU2006105087/22 U RU 2006105087/22U RU 2006105087 U RU2006105087 U RU 2006105087U RU 55525 U1 RU55525 U1 RU 55525U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- power electrode
- plasma
- refractory insert
- axial hole
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к аналитическому приборостроению - к приборам для атомно-эмиссионного спектрального анализа веществ и материалов, а именно к источникам возбуждения атомно-эмиссионных спектров анализируемых проб. Заявлен двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа содержащий анодный и катодный узлы, каждый из которых содержит корпус с соплом, силовой электрод с тугоплавкой вставкой размещенной соосно с соплом и устройство для подачи плазмообразующего газа в межэлектродную камеру, образованную силовым электродом и корпусом с соплом. Новым является то, что силовой электрод выполнен со сквозным осевым отверстием и снабжен с одной стороны штуцером для подачи плазмообразующего газа, а с другой стороны тугоплавкой вставкой, при этом осевое отверстие соединено с межэлектродной камерой одним или несколькими каналами, огибающими тугоплавкую вставку. Полезная модель включает 5 зависимых пунктов формулы, 4 рисунка.
Description
Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, к приборам для атомно-эмиссионного спектрального анализа веществ и материалов, а именно к источникам возбуждения атомно-эмиссионных спектров анализируемых проб.
Источники возбуждения спектра испаряют пробу, проводят диссоциацию (атомизацию) ее молекул, а также возбуждение излучения атомов и ионов пробы. Для этого, они разогревают пробу до температуры несколько тысяч °С. Нахождение количественного содержания элементов таблицы Менделеева осуществляется путем измерения интенсивности аналитических линий элементов в спектре пробы и использования заранее полученных градуировочных зависимостей. Вес пробы обычно составляет 10-100 мг, а время ее возбуждения длится 10-100 с. Для получения высокой оперативной и долговременной воспроизводимости результатов анализа необходимо обеспечить высокую стабильность положения разогреваемой зоны относительно оптической оси спектрального прибора.
Известен плазматрон для нагрева материалов электрической дугой, образующейся между двумя электродами (см. А.С. СССР №503601, МКИ В 05 В 7/00, 1976 г.), содержащий катод, сопло-анод и расположенную между ними межэлектродную камеру, а также коммуникации для подвода плазмообразующего газа. Проба подается в межэлектродную камеру и затем вместе с потоком плазмы истекает через сопло-анод.
Основным недостатком известного устройства является попадание элементов пробы на катод и сопло-анод, что приводит к влиянию на результаты текущего анализа состава ранее анализируемых проб (эффекту «памяти»).
Наиболее близким к заявляемому устройству (прототипом) является двухструйный дуговой плазматрон (ДДП), содержащий анодный и катодный узлы, каждый из которых содержит корпус с соплом, образованным несколькими электрически изолированными диафрагмами с соосными отверстиями, силовой электрод с тугоплавкой вставкой, размещенной на оси сопла, а также устройство для подачи плазмообразующего газа в межэлектродную камеру, образованную силовым электродом и корпусом с соплом (см. Ж.Ж.Жеенбаев и В.С.Энгельшт «Двухструйный плазматрон», стр.12-15, издательство «Илим», г.Фрунзе, 1983 г.). Анодный и катодный узлы располагаются так, чтобы между плазменными струями был угол около 60°. Зона перед слиянием анодной и катодной плазменных струй и далее, после слияния, по линии общего факела, является
аналитическим участком плазмы и используется для возбуждения атомно-эмиссионных спектров. Она располагается на оптической оси спектрального прибора.
Известный ДДП по сравнению с одноструйным плазматроном имеет существенное преимущество. Зона ввода пробы находится на пересечении плазменных струй, т.е. вне анодного и катодного узлов, поэтому элементы анализируемой пробы не попадают на электроды анодного и катодного узлов ДДП и не оказывают влияния на результаты последующих анализов.
Однако известный ДДП имеет существенный недостаток. Газовые струи на выходе сопел носят не достаточно организованный характер, т.к. подача плазмообразующего газа в межэлектродную камеру осуществляется через отверстие силового электрода, размещенное сбоку от тугоплавкой вставки, что не обеспечивает устойчивую локализацию катодного пятна по мере разогрева, оплавления и расходования электродных материалов, а также при изменении скорости потока газа и тока дуги. Соответственно, при смещении катодного пятна изменяются условия формирования и истечения плазменной струи, что приводит к смещениям аналитического участка плазмы и искажениям результатов измерений, т.к. градиент температуры на этом участке достигает около 1000°С/мм.
Задачей заявляемого технического решения является устранение указанного недостатка, а именно, стабилизация положения аналитического участка плазмы.
Эта задача в ДДП для атомно-эмиссионного спектрального анализа, содержащем анодный и катодный узлы, каждый из которых содержит корпус с соплом, силовой электрод с тугоплавкой вставкой размещенной соосно с соплом и устройство для подачи плазмообразующего газа в межэлектродную камеру, образованную силовым электродом и корпусом с соплом, решена тем, что силовой электрод выполнен со сквозным осевым отверстием и снабжен с одной стороны штуцером для подачи плазмообразующего газа, а с другой стороны тугоплавкой вставкой, при этом осевое отверстие соединено с межэлектродной камерой одним или несколькими каналами, огибающими тугоплавкую вставку.
Наличие указанных каналов обеспечивает устойчивую локализацию катодного пятна и стабилизацию положения аналитического участка плазмы.
Выполнение огибающих каналов между сопрягаемыми поверхностями тугоплавкой вставки и осевого отверстия электрода позволяет не только обеспечить дополнительное охлаждение тугоплавкой вставки, но и осуществить дополнительный нагрев газа перед вводом в плазму дуги, что решает задачу его более эффективного использования как плазмообразующего газа.
Аналогичным образом получают эффект при выполнении огибающих каналов в теле силового электрода, что также обеспечивает предварительный нагрев газа и охлаждение силового электрода.
Выполнение огибающих каналов между сопрягаемыми поверхностями тугоплавкой вставки и осевого отверстия, а также в теле силового электрода тоже призвано обеспечить предварительный нагрев газа и охлаждение тугоплавкой вставки и самого силового электрода.
Выполнение огибающих каналов по винтовой линии между сопрягаемыми поверхностями тугоплавкой вставки и осевого отверстия и/или в теле силового электрода создают вихревой газовый поток, который обеспечивает дополнительную локализацию катодного пятна и стабилизацию положения аналитического участка плазмы.
На фиг.1 представлен рисунок, поясняющий принцип работы ДДП.
На фиг.2-4 представлены варианты выполнения каналов, огибающих тугоплавкую вставку.
Двухструйный дуговой плазматрон содержит анодный 1 и катодный 2 узлы, каждый из которых содержит корпус с соплом 3, силовой электрод 4 с тугоплавкой вставкой 5, размещенной соосно с соплом, и устройство для подачи плазмообразующего газа 6.
Двухструйный дуговой плазматрон работает следующим образом. Между электродом 4 и соплом 3 у каждого электродного узла 1 и 2 - возбуждают дуговой разряд. С помощью плазмообразующего газа 6 формируют плазменные потоки 7 и 8, которые образуют зону слияния 9, за счет того, что головки расположены под углом α друг к другу. Анализируемые вещества в виде тонкой струи аэровзвеси 10 вводятся при помощи дозатора между струями плазмы с помощью шихтопровода 11, минуя электродные узлы, а затем попадает в зону аналитического участка плазмы 12, которая находится на оптической оси 13 спектрального прибора, где и происходит возбуждение атомно-эмиссионных спектров.
В зависимости от решаемой аналитической задачи, внутри аналитического участка плазмы выбирают конкретную зону, отстоящую на определенном расстоянии от точки слияния анодной и катодной плазменных струй по линии общего факела. Например, при анализе органических веществ выбирается - участок до слияния газовых струй, а при анализе геологических образцов, выбирают участок после слияния струй.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет за счет стабилизации положения аналитического участка плазмы повысить точность количественного определения содержания элементов в анализируемой пробе.
Claims (6)
1. Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа, содержащий анодный и катодный узлы, каждый из которых содержит корпус с соплом, силовой электрод с тугоплавкой вставкой, размещенной соосно с соплом, и устройство для подачи плазмообразующего газа в межэлектродную камеру, образованную силовым электродом и корпусом с соплом, отличающийся тем, что силовой электрод выполнен со сквозным осевым отверстием и снабжен с одной стороны штуцером для подачи плазмообразующего газа, а с другой стороны тугоплавкой вставкой, при этом осевое отверстие соединено с межэлектродной камерой одним или несколькими каналами, огибающими тугоплавкую вставку.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что огибающие каналы выполнены между сопрягаемыми поверхностями тугоплавкой вставки и осевого отверстия.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что огибающие каналы выполнены в теле силового электрода.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что огибающие каналы выполнены между сопрягаемыми поверхностями тугоплавкой вставки и осевого отверстия и в теле силового электрода.
5. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что огибающие каналы выполнены по винтовой линии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105087/22U RU55525U1 (ru) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105087/22U RU55525U1 (ru) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU55525U1 true RU55525U1 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=37060077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105087/22U RU55525U1 (ru) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU55525U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008054246A1 (fr) * | 2006-10-18 | 2008-05-08 | Egor Mihailovich Mandrik | Tête de générateur de plasma gazeux analytique |
-
2006
- 2006-02-17 RU RU2006105087/22U patent/RU55525U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008054246A1 (fr) * | 2006-10-18 | 2008-05-08 | Egor Mihailovich Mandrik | Tête de générateur de plasma gazeux analytique |
EA011792B1 (ru) * | 2006-10-18 | 2009-06-30 | Егор Михайлович МАНДРИК | Головка для аналитического газового плазматрона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Highly sensitive elemental analysis of Cd and Zn by solution anode glow discharge atomic emission spectrometry | |
Olenici-Craciunescu et al. | Spatially resolved spectroscopic measurements of a dielectric barrier discharge plasma jet applicable for soft ionization | |
US8920610B2 (en) | Method and apparatus for detecting ionisable gases in particular organic molecules, preferably hydrocarbons | |
US20130321804A1 (en) | Electrode-assisted microwave-induced plasma spectroscopy | |
JP5427178B2 (ja) | 水素炎イオン化検出器 | |
US8674294B2 (en) | System of electrospray ion generator | |
WO2014125610A1 (ja) | 放電イオン化電流検出器及びその調整方法 | |
US20210285820A1 (en) | Spark emission spectrometer with separable spark chamber | |
US11143596B2 (en) | Spark emission spectrometer and method for operating same | |
Rippetoe et al. | Characterization of the plume of a direct current plasma arc for emission spectrometric analysis | |
CN114062348B (zh) | 基于介质阻挡放电的激光诱导击穿光谱检测系统 | |
CA1077125A (en) | Metastable argon stabilized arc devices for spectroscopic analysis | |
RU55525U1 (ru) | Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа | |
US20220232691A1 (en) | Inductively coupled plasma torches and methods and systems including same | |
RU2298889C1 (ru) | Двухструйный дуговой плазматрон для атомно-эмиссионного спектрального анализа | |
RU2252412C2 (ru) | Способ эмиссионного спектрального анализа состава вещества и устройство для его осуществления | |
US4147957A (en) | Plasma jet device and method of operating same | |
Zuev et al. | Discharge on boiling in a channel as a new atomization and excitation source for the flow determination of metals by atomic emission spectrometry | |
CN209167127U (zh) | 一种基于电热蒸发和尖端放电的原子发射光谱分析装置 | |
Wiggershaus et al. | Trace element analysis in lithium matrices using micro-discharge optical emission spectroscopy | |
Rippetoe et al. | Rotating arc plasma jet for emission spectrometry | |
CN111929290A (zh) | 钨丝电热蒸发-大气压辉光放电原子发射光谱装置 | |
JP5467360B2 (ja) | アトマイザーおよび発光分析装置 | |
RU2366119C2 (ru) | Головка для аналитического газового плазматрона | |
JPS59210349A (ja) | 微粒子長距離搬送プラズマ発光分光法による溶融金属の分析方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070218 |