SU1165952A1 - Atomic fluorescence analyzer - Google Patents

Atomic fluorescence analyzer

Info

Publication number
SU1165952A1
SU1165952A1 SU843696566A SU3696566A SU1165952A1 SU 1165952 A1 SU1165952 A1 SU 1165952A1 SU 843696566 A SU843696566 A SU 843696566A SU 3696566 A SU3696566 A SU 3696566A SU 1165952 A1 SU1165952 A1 SU 1165952A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
radiation
resonant
contour
source
atomic
Prior art date
Application number
SU843696566A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эрнст Леонидович Альтман
Александр Ахатович Ганеев
Юрий Константинович Евлампиев
Глеб Борисович Свешников
Юрий Иванович Туркин
Original Assignee
ЛГУ им.А.А.Жданова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЛГУ им.А.А.Жданова filed Critical ЛГУ им.А.А.Жданова
Priority to SU843696566A priority Critical patent/SU1165952A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1165952A1 publication Critical patent/SU1165952A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

(21)3696566/24-25 .(21) 3696566 / 24-25.

(22)31.01.84(22) 01/31/84

(46) 07.07.85. Бкш. № 25(46) 07.07.85. Bksh. Number 25

(72) Э.Л.Альтман, А.А.Танеев,(72) E.L.Altman, A.A.Taneev,

Ю.К.Евлампиев, Г.Б.СвешниковYu.K. Evlampiev, GB Sveshnikov

и Ю.И.Туркинand Yu.I.Turkin

(71) ЛГУ им А.А.Жданова(71) LSU named after A.A. Zhdanov

(53) 543.42(688.8)(53) 543.42 (688.8)

(56) 1. Зайдель А.Н. Атомно-флуорецентный анализ. М., Наука, 1980,(56) 1. A. Seidel. Atomic fluorescent analysis. M., Science, 1980,

с. 105.with. 105

2. Атанов А.Н. и др. Высокочувствительна  атомно-флуоресцентна  фотометри  пламени с источником сплошного спектра. Журнал прикладной спектроскопии, т. XVII, вып.4, 1972, с. 577 (прототип).2. Atanov A.N. et al. Highly sensitive atomic-fluorescent flame photometry with a continuous spectrum source. Journal of Applied Spectroscopy, Vol. XVII, Issue 4, 1972, p. 577 (prototype).

(54)(57) АТОМНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗАТОР , содержащий оптически св занные источник резонансного излучени , атомизатор, монохроматор и фотоэлектронный умножитель, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  предела обнаружени  путем увеличени  селективности, между : монохроматором и фотоэлектронным умножителем расположена вакуумированна  кювета, наполненна  атомными парами определ емого элемента, причем их концентраци  выбрана из услови , чтобы оптическа  плотность дл  резонансного излучени  обеспечива- . лась в пределах .S-IO - . Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и может быт использовано при анализе элементного состава вещества, дл  анализа геологических проб, аэрозольных фильтров и дл  анализа элементов в атмосфере. Известен спектрометрический прибор дл  флуоресцентного анализа рас пыленной пробьц в котором на пробу направл ют световой луч со спектрал ньм диапазоном, содержащим длины волн поглощени  конкретного определ емого элемента. При этом выдел  етс  и определ етс  конкретна  спек ральна  лини , соответствующа  одной из длин волн поглощени  lj . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  атомно флюоресцентный анализатор,, содержащий Источник резонансного нзпученк  атомизаторJ монохроматор и фотоэлектронный умножитель 2j„ Недостатком известного устройства  вл етс  высокий предел обнарул ени  на счет отсутстви  селективности из-за вли ни  нерезонансного рассе нного излучени  на аэрозол х пьши, молекулах воздуха и . Цель изобретени  - уменьшение предела обнаружени  прибора путем увеличени  селективности, Поставленна  цель достигаетс  тем что в атомно-флюоресцентном сигнализаторе, содержащем источник резонансного излучени , атомизатор э монохроматор и фотоэлектронный умножитель, между монохроматором и фотоэлектронным т ножителем.располо женна  вакуумированна  кювета,напол ненна  атомными парами определ емого элемента,причем их концентраци  выби раетс  из услови  чтоб оптическа  пло ность дл  резонансного излучени  обе чивалась в пределах SlO - 5 10. На фиг,1 изображен предлагаемый анализатор5 на фиг„2 и 3 - контуры по сн ющие работу анализатора; на фиг.4 - графики зависимостей. Анализатор содержит источник 1 р зонансного излучени 9 свет от котор го фокусируетс  эллиптическим 2 и сферическими 3 и 4 отражател ми на атомизатор 5, (ловушка 6 дл  света З еньшает потери) и через бленду 7 монохроматор 8 и кювету 9, наполнен ную насыщенными парами анализируемо элемента, поступает на фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) Ю, Предлагаемое устройство работает следующим образом. Резонансное излучение от источника 1 при помощи фокусирующих зеркал 2-4 попадает в зону 5 атомизации пробы . Затем вторичное излучение от атомов детектируемого элемента через монохроматор 8 и кювету 9 попадает на ФЭУ Ю, Кювета 9 обеспечивает селективность анализа. На фиг,2 по сн етс , каким образом отфильтровываетс  излучение, обусловленное рассе нием резонансного излучени  на молекулах воздуха, аэрозоли, пыли и т„д. На кривой 11 (фиг.2) изображен контур излучени  резонансной лампы 1. Дл  примера использован контур резонансной линии ртути Л 254 им. Лампа имеет вид капилл ра диаметром 1 мм, Контурфлуоресценции паров ртути в воздухе изображен на кривой 12, Контур заметно отличаетс  от контура источника излучени  благодар  утиранию, обусловленному столкновением изучающего атома с молекулами воздуха. Контур нерезонансного рассе нного излучени  совпадает с контуром кривой.11„ На кривой 13 изображен коэффициент пропускани  дл  кюветы 9, Пололсени  максимумов поглощени  в кювете 9 совпадает с максимумами интенсивности излучени  контура кривой 11, т.н. изотопный состав элемента и в источнике 1 излучени  и в кювете 9 одинаков. Таким образом, в кювете 9 происходит поглощение практически всего . нерезонансно-рассе нного излучени  и только части резонансного. Выбором режима возбуждени  источника излучени  (например, напр жени  питани  возбуждающего разр д генератора) и св занной с режимом ширины отдельных компонент сверхтонкой структуры,, а также толщины или температуры кюветы 9 при анализе ртути можно добитьс  Toroj что пропускание кюветой 9 нерезонансно-рассе нного излучени  составит в то врем  как пропускание резонансно-рассе нного излуче™ ни  О.,5 Тем самым обеспечиваетс  выигрьщ в пределе обнаружени  по сравнению с а гомно-флуоресцентным анализатором без кюветы 9 в 50 раз. 3 На кривой 14 изображен контур прошедшего через кювету 9 резонансного- излучени . Предлагаемое устройство не всегд может дать максимальный эффект по сравнению с известным техническим решением вследствие спектроскопичес ких особенностей конкретных энергет ческих структур атома.-51.8 случае, если уширение контура флуоресценции незначительно, тогда в источнике 1 излучени  и в кювете 9 используетс  один и тот же четный изотоп определ емого элемента, причем изотопна , компонента резонансной линии излучени  должна совпадать с одной из компонент какого-либо не четного изотопа того же элемента. Нечетный изотоп должен присутствовать в естественной изотопной смеси определ емого элемента. В контуре флуоресценции тогда будут присутствовать другие компоненты нечетного .изотопа. Четный изотоп в кювете 9 отфильтровывает нерезонансно-рассе нное излучение. На фиг.З показаны соответствующие контуры - кривые 15-18. Выбор оптимальной величины оптической плотности атомов (п (б сечение резонансного поглощени , L52 длина кюветы, п - концентраци  атомов в ней) осуществл етс  следующим образом. На фиг.4 представлены зависимости (кривые 19 и 20) пропускани  кюветы - Т (крива  19) (дл  резонансного излучени  ртути 254 нм, ширина отдельной компоненты линии излучени  А-5 0,07 ) и величины пропускани  резонансно-рассе инопропускани  нерезонансно-рассе нго излучени  ; , (крива  0} от ного излучени  I d - сеоптической плотности d чение поглощени  резонансного излучени  (дл  ртути в вакууме например, и CMS Л 254 нм). Оптимальный диапазон выбираетс  из услови , чтобы селективность была достаточно высокой , а пропускание Т бьшо не малым Т 10%. Как следует из фиг . 4, диапазон (, 5-102 - 5-103. При см дл  ртути 540 . Таким образом, за счет уменьшени  в дес тки раз помех неселективнорассе нного излучени  и незначительногго уменьшени  величины сигнала удаетс  в 10-50 раз уменьшить пределы обнаружени  атомов.(54) (57) An ATOMIC-FLUORESCENT ANALYZER containing an optically coupled resonant radiation source, an atomizer, a monochromator, and a photomultiplier tube, characterized in that, in order to reduce the detection limit by increasing the selectivity, between a monochromator and a photomultiplier tube is located a vacuumized tee tube, an evacuated vacuum source and an electrolyte. filled with atomic vapors of the element being detected, and their concentration is selected from the condition that the optical density for resonant radiation is ensured. ranged within .S-IO -. The invention relates to analytical instrumentation and can be used in the analysis of the elemental composition of a substance, for the analysis of geological samples, aerosol filters and for the analysis of elements in the atmosphere. A known spectrometric instrument for fluorescence analysis of a dust sample in which a light beam with a spectral range containing the absorption wavelengths of a particular element being detected is sent to a sample. In this case, a specific spectral line is identified and determined, corresponding to one of the absorption wavelengths lj. The closest in technical essence to the proposed invention is an atomic fluorescence analyzer containing a source of resonant pulses an atomizer monochromator and a photomultiplier 2j. A disadvantage of the known device is the high detection limit due to the absence of selectivity due to the influence of nonresonant scattered radiation on the aerosol drink, air molecules and. The purpose of the invention is to reduce the detection limit of an instrument by increasing the selectivity. The goal is achieved by the fact that in an atomic fluorescent signaling device containing a source of resonant radiation, an atomizer and a monochromator and a photomultiplier between the monochromator and the photomultiplier. of the element being determined, and their concentration is chosen from the condition that the optical potential for the resonance radiation should be within the limits of SlO - 5 10. Fig. 1 shows the proposed analyzer 5 in Figs. 2 and 3 - the contours that show the operation of the analyzer; figure 4 - dependency graphs. The analyzer contains a source of 1 p resonance radiation 9, the light from which is focused by elliptical 2 and spherical 3 and 4 reflectors on the atomizer 5 (trap 6 for light 3 reduces losses) and through the hood 7 a monochromator 8 and a cell 9 filled with saturated vapors are analyzed element arrives at the photomultiplier tube (PMT) Yu, the proposed device works as follows. Resonant radiation from source 1 with the help of focusing mirrors 2-4 enters the zone 5 of sample atomization. Then the secondary radiation from the atoms of the detected element through the monochromator 8 and the cuvette 9 falls on the photomultiplier tube Yu, Cuvette 9 provides the selectivity of the analysis. Fig. 2 shows how the radiation due to the scattering of resonant radiation on air molecules, aerosols, dust, etc. is filtered out. Curve 11 (FIG. 2) shows the radiation contour of the resonant lamp 1. For example, the contour of the mercury resonance line L 254 is used. The lamp has the shape of a capillary with a diameter of 1 mm. The contour fluorescence of mercury vapors in air is depicted in curve 12. The contour is noticeably different from the contour of the radiation source due to wounding caused by the collision of the studying atom with air molecules. The contour of the nonresonant scattered radiation coincides with the contour of the curve. 11 "Curve 13 shows the transmittance for cell 9. The polarization of the absorption maxima in cell 9 coincides with the maxima of the radiation intensity of the contour of curve 11, the isotopic composition of the element is the same in the radiation source 1 and in the cell 9. Thus, in a ditch 9, almost everything is absorbed. nonresonant-scattered radiation and only part of the resonant. By selecting the excitation mode of the radiation source (for example, the supply voltage of the generator's excitation discharge) and the width of the individual components of the hyperfine structure associated with the width, as well as the thickness or temperature of the cell 9, when analyzing mercury, Toroj can be achieved by transmitting the cell 9 of nonresonantly scattered radiation will compose while the transmittance of the resonant-scattered radiation of O. O., 5 This thereby ensures a gain in the detection limit as compared to an homogeneous-fluorescence analyzer without a cuvette 9 by 50 times. 3 Curve 14 shows the contour of the resonant radiation transmitted through the cuvette 9. The proposed device cannot always give the maximum effect as compared with the known technical solution due to the spectroscopic features of specific atomic energy structures. If the broadening of the fluorescence contour is insignificant, then the same even isotope is used in the radiation source 1 and 9 of the element being determined, and is isotopic, the component of the resonant emission line must coincide with one of the components of some non-even isotope of the same element. The odd isotope must be present in the natural isotopic mixture of the element being determined. Other components of the odd isotope will then be present in the fluorescence circuit. The even isotope in cell 9 filters out non-resonantly scattered radiation. On fig.Z shows the corresponding contours - curves 15-18. The choice of the optimal value of the optical density of atoms (p (b section of resonance absorption, L52 cuvette length, n is the concentration of atoms in it) is carried out as follows. Figure 4 shows the dependences (curves 19 and 20) of the cuvette transmission - T (curve 19) (for resonant radiation of mercury 254 nm, the width of an individual component of the emission line A-5 is 0.07) and the transmittance of the resonant-scattered radiation of the nonresonant-scattering radiation;, (curve 0} of the radiated radiation I d is the optical density d of the absorption of the resonant radiation (for mercury in a vacuum, for example, and CMS L 254 nm. The optimal range is chosen from the condition that the selectivity is sufficiently high and the transmittance T is not small T 10%. As follows from figure 4, the range (, 5-102 - 5 103. With cm for mercury 540. Thus, by reducing the interference of non-selectively scattered radiation by ten times and slightly reducing the signal size, it is possible to reduce the detection limits of atoms by a factor of 10 to 50.

////

л ДАЛ Лl dal l

Фиг. гFIG. g

1t1t

i5i5

1717

IBIB

Фиг.З 10 2 Фиг л f03Fig.Z 10 2 Fig l f03

SU843696566A 1984-01-31 1984-01-31 Atomic fluorescence analyzer SU1165952A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843696566A SU1165952A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Atomic fluorescence analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843696566A SU1165952A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Atomic fluorescence analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1165952A1 true SU1165952A1 (en) 1985-07-07

Family

ID=21101998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843696566A SU1165952A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Atomic fluorescence analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1165952A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3556659A (en) Laser-excited raman spectrometer
US4945250A (en) Optical read head for immunoassay instrument
Essien et al. Detection of cadmium, lead and zinc in aerosols by laser-induced breakdown spectrometry
US5942755A (en) Infrared optical gas-measuring system
RU2223479C2 (en) Method and device for analysis of isotope-carrying molecules by absorption spectrum
US3825345A (en) Method of and apparatus for use in measuring the particle size distribution and/or the concentration of particles in suspension in a gaseous dispersing medium
JPH06273333A (en) Fluorescence spectrophotometer
Sullivan et al. The application of resonance lamps as monochromators in atomic absorption spectroscopy
Omenetto et al. Laser-induced single-resonance and double-resonance atomic fluorescence spectrometry in a graphite tube atomiser
Darby et al. Cavity-enhanced absorption using an atomic line source: application to deep-UV measurements
Browner et al. Studies in atomic-fluorescemce spectroscopy—VIII: Atomic fluorescence and atomic absorption of thallium and mercury with electrodeless discharge tubes as sources
KR101029084B1 (en) Mercury analyzer coupled CVAAS module with CAAFS module
US5155545A (en) Method and apparatus for the spectroscopic concentration measurement of components in a gas mixture
SU1165952A1 (en) Atomic fluorescence analyzer
Lou et al. Sulfur dioxide measurements using an ultraviolet light-emitting diode in combination with gas correlation techniques
Warr Use of a filter in atomic-fluorescence spectroscopy
RU2081403C1 (en) Instrument transducer for portable analyzer of optical emission
Ling Sensitive simple mercury photometer using mercury resonance lamp as a monochromatic source
US4402606A (en) Optogalvanic intracavity quantitative detector and method for its use
Jin et al. The determination of moisture in some solid materials by near infrared photoacoustic spectroscopy
SU1038843A1 (en) Substance isotopic composition determination method
SU972255A1 (en) Nuclear absorption analyzer
Baxter et al. Low-resolution monochromator system for electrothermal atomisation atomic emission spectrometry with probe atomisation
Walden et al. Comparison of ellipsoidal and parabolic mirror systems in fluorimetry and room temperature phosphorimetry
JPH11183385A (en) Fluorescence analyzer meter