SU1278612A1 - Атомно-абсорбционный спектрометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к атомно-абсорбционному спектральному анализу . Цель - повышение точности атомно-абсорбционных измерений и расширение диапазона измер емых концентраций анализируемых атомов.Это достигаетс  тем, что в атомно-абсорбционный спектрометр, содержащий источник излучени , аналитическую  чейку, монохроматор,фотоумножитель, предварительный усилитель, формирователь синхроимпульсов, логарифмический усилитель, введены три усилител  переменного: напр жени , коммутатор , два детектора и устройство делени . Выход предварительного усилител  соединен с входом первого усилител  переменного напр жени . Выход первого усилител  переменного напр жени  соединен с входом коммутатора . Выход формировател  синхроимпульсов соединен с входом управлени  коммутатором. Первый выход коммутатора соединен с входом второго усилител  переменного напр жени . Вьгкод второго усилител  пере§ менного напр жени  соединен с входом первого детектора, второй выход ком«Л мутатора - с входом третьего усилител  переменного напр жени , выход третьего усилител  переменного напр жени  - с входом второго детектора , выход первого детектора - с входом Делимое, выход второго деьо тектора - с входом Делитель ройства делени , а выход устройства 00 Од делени  соединен с входом логарифмического усилител . 2 ил. Itc

Description

I 1 Изобретение относитс  к атомноабсорбционному спектральному анализу , а более конкретно к устройству атомно-абсорбционных спектрометров, и может быть использовано в химикоаналитических лаборатори х различных отраслей народного хоз йства и в научных исследовани х. Цель изобретени  - повышение точrtocTH атомно-абсорбционных измерений и расширение диапазона измер емых концентраций анализируемых атомов . На фиг, 1 изображена, блок-схема атомно-абсорбционной спектрометрии| на фиг, 2 - осциллограммы электрических сигналов в некоторых точках схемы. Атомно-абсорбционный спектрометр содержит последовательно установленные источник 1 излучени , аналити ческую  чейку 2 и электромагнит 3 переменного тока с датчиком 4 произ водной магнитной индукции, причем электромагнит 3 снабжен отверсти ми дл  пропускани  излучени , а аналитическа   чейка 2 располагаетс  меж ду его полюсами, так что линии маг нитной инд,укции электромагнита 3 параллельны оптической оси, монохро ма тор 5 и фотоумножитель 6f последовательно соединенные предварительный усилитель 7, первый усилитель 8 переменного напр жени  и ком мутатор 9, причем фотоумножитель 6 соединен с входом предварительного усилител  7, датчик 4 производной магнитной индукции соединен с входо формировател  10 cинxpoи myльcoв5 выход формировател  10 синкроимпуль сов соединен с входом управлени  ко мутатора 9, последовательно соединенные второй усилитель 11 переменного направлени  и первый детектор 12, причем первый выход коммутатора 9 Соединен с входом второго усилите л  11переменного напр жени , после довательно соединенные третий усили тель 13 переменного напр жени  и второй детектор 14, причем второй выход коммутатора 9 соединен с входом третьего усилител  13 переменного напр жени , последовательно со диненные устройство 15 делени  и ло гарифмический усилитель 165 причем выход первого детектора 12 соединен с входом Делимое, а выход второго детектора 14 - с входом Делитель устройства 15 делени . 2 Атомно-абсорбционньм спектрометр аботает следующим образо. В переменном периодическом магитном поле электромагнита 3 переенного тока происходит расщепление иний поглощени  атомов пробы,присутствующих в а:чалитической  чейке 2, Кажда  лини  поглощени  расщепл етс  на две компоненть, равноотстаюие от положени  нерасщепленной линии поглощени , причем величина расщеплени  пропор)1иональна величине магнитной индукции. Если магнитна  индукци  мен етс  по синусоидальному закону ., то коэффициент пеглошени  света анализируемыми атомами  вл етс  следующей функцией времени, а значит магнитной индукции k°(t)-k:(l-r/sinat/), (1) где k - коэффициент поглощени  света анализируемыми атомами при нулевом значении магнитной индукции, т.е. в менты t -j, где ,1,..j 1 - коэффициент, определ ющий степень расщеплени  С-компонент линии поглощени . Интвнсивност з света, прощедшего через аналитическую  чейку, опреде-, л етс  выражение м -k Ji-jIsit.-Jtlbk T(t) (-c()T ,(2) где 1 интенсивность света, падающего на аналитическую  чейку; дол  рассе нного света; коэффициент фонового поглощени  , Выходной сигггал (оптическа  плотность ) в известном устройстве определ етс  выражением N-db 0,431n ( 1-Ы)( Это выргшение не зависит от фонового поглощени  k , а зависит от концентрации анализируемых атомов п-д (k.n) и доли рассе нного света Ы. При малых :значени  ; Пд (соответственно малых значени х k), когда е °В1 и тем более е 1 вли нием рассе нного света можно пренебречь и ,43ikJ. Однако с ростом п, относительный вклад ot в выражение (З) - к растет и в пределе, когда е °и е стрем тс  к нулю, выражение (З) так же стремитс  к нулю. Таким образом, наличие рассе нного светаприводит к загибу градуировочной зависимости D(n ) к концентрационной оси, вплот до по влени  отрицательного угла на клона, что сужает концентрационный диапазон и снижает точность измерений . Рассмотрим прохождение сигналов (фиг. 1). Напр жение на входе перво го усилител  8 переменного напр жени  пропорционально выражению (2). Коммутатор 9, управл емый формирова телем 10 синхроимпульсов, формирует два сигнала (фиг. 2). Второй 11 и третий 13 усилители переменного напр жени  выдел ют переменные составл ющие сигналов, поступающих на де текторы 12 и 14, На выходе первого детектора 12 напр жение пропорционально , а , , () (k:(i-3|s;«oJci) -к; , и, ( 1-0)1 е-еЬ.(4) На выходе второго детектора 14 н пр жение пропорционально , V , .Л()-| -ц«р . (5) и(1-ы)1Де Л l-e На выходе устройства 15 делени  напр жение пропорционально Ci/Sihu)) и. rrie - V/Smji где 2Т - длительность паузы синхроимпульсов . , Выражение (б)  вл етс  функцией k, т.е. п не зависит ни от фонового поглощени  k , ни. от рассе нного света с в отличии от выходного сигнала (З) известного устройства Если к тому же |sinu t/ - , то выраК„Ч|2 жение (6) принимает вид т.е. после логарифмировани  выходной сигнал пропорционален концентрации анализируемых атомов. Напр жение U подаетс  на логариф мический усилитель 16, на выходе ко торого формируетс  уровень напр жени , пропорциональный концентрации ;анализируемых атомов. Использование новых элементов усилителей переменного напр жени , детекторов и устройства делени  выгодно отличает предлагаемьш атомноабсорбционный спектрометр от известного , так как исключаетс  вли ние фонового поглощени , а также фактора рассе нного света, т.е. излучени , поглощаемого только фоном, но не поглощаемого анализируемыми атомами. В результате улучшаетс  правильность измерени  концентраций анализируемых атомов. Ф о ула изобретени  Атомно-абсорбционный спектрометр, содержаний оптически св занные и расположенные последовательно источник резонансного излучени , аналитическую  чейку, помещенную в магнитное поле электромагнита переменного тока, линии магнитной индукции которого параллельны оптической оси,монохроматор и фотоумножитель, соединенный с входом предварительного усилител , а также датчик производной магнитной индукции, соединенный с входом формировател  синхроимпульсов , и логарифмический усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности атомнвабсорбционных измерений и расширени  диапазона измер емых концентраций анализируемых атомов, в него введены усилители переменного напр жени , коммутатор, детекторы и устройство делени , причем выход предварительного усилител  соединен с входом первого усилител  переменного напр жени , выход первого усилител  переменного напр жени  соединен с входом коммутатора, выход формировател  синхроимпульсов соединен с управл ющим входом коммутатора, выходы коммутатора соединены с входами усилителей переменного напр жени , выходы которых соединены с входами детекторов, выход первого детектора соединен с входом Делимое, выход второго детектора соединен с входом Делитель устройства делени , а выход устройства делени  соединен -С входом логарифмического усилител  ,

Claims (1)

15 Ф о р''м ула изобретения

Атомно-абсорбционный спектрометр, < содержащий оптически связанные и расположенные последовательно источ20 ник резонансного излучения, аналитическую ячейку, помещенную в магнитвляющие сигналов, поступающих на детекторы 12 и 14. На выходе первого детектора 12 напряжение пропорционально , а .

(_k«d-ylsihoJTl) U=(l-ot)l_o[e -е ]е.(4)

На выходе второго детектора 14 напряжение пропорционально

U =(l-oi)l_o[e -е ]е ,15)

На выходе устройства 15 деления напряжение пропорционально ко 1’ / Si h u) ^l I e ____ (6) где 2Т длительность паузы синхроимпульсов. .

Выражение (б) является а

, т.е. η . не зависит ни ° Ср , ни. от отличии от к_о, т.е. η _Λ вого поглощения к ного света в го сигнала (3) известного функцией от фонорассеянвыходноус тройства |sinuft/= | жение (6) принимает вид U=e , то выраK₀%l2 э

т.е. после логарифмирования выходной сигнал пропорционален концентрации анализируемых атомов.

Если к тому же

Напряжение U подается на логарифмический усилитель 16, на выходе которого формируется уровень напряжения, пропорциональный концентрации !анализируемых атомов.

ное поле электромагнита переменного тока, линии магнитной индукции которого параллельны оптической оси,монохроматор и фотоумножитель, соединенный с входом предварительного усилителя, а также датчик производной магнитной индукции, соединенный с входом формирователя синхроимпульсов, и логарифмический усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности атомноабсорбционных измерений и расширения диапазона измеряемых концентраций анализируемых атомов, в него введены усилители переменного напряжения,* коммутатор, детекторы и устройство деления, причем выход предварительного усилителя соединен с входом первого усилителя переменного напряжения, выход первого усилителя переменного напряжения соединен с входом коммутатора, выход формирователя синхроимпульсов соединен с управляющим входом коммутатора, выходы коммутатора соединены с входами усилителей переменного напряжения, выходы которых соединены с входами детекторов, выход первого детектора соединен с входом Делимое, выход второго детектора соединен с входом Делитель устройства деления, а выход устройства деления соединен с входом логарифмического усилителя .