SU1341556A1 - Method of measuring concentration of impurity - Google Patents

Method of measuring concentration of impurity Download PDF

Info

Publication number
SU1341556A1
SU1341556A1 SU853904489A SU3904489A SU1341556A1 SU 1341556 A1 SU1341556 A1 SU 1341556A1 SU 853904489 A SU853904489 A SU 853904489A SU 3904489 A SU3904489 A SU 3904489A SU 1341556 A1 SU1341556 A1 SU 1341556A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
measuring
signals
impurity
photodetectors
Prior art date
Application number
SU853904489A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Акимов
Алла Михайловна Акимова
Петр Алексеевич Торпачев
Original Assignee
Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко
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 Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко filed Critical Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко
Priority to SU853904489A priority Critical patent/SU1341556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1341556A1 publication Critical patent/SU1341556A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к аналитической химии, а именно к способам эмиссионного спектрального анализа. Целью  вл етс  повышение точности измерений при одновременном сокращении времени измерений. Излучение образца, возбдуждаемое истбчником света, поступает на два фотоприемника, выходные сигналы которых измер ютс . Концентраци  объекта определ етс  по градуировочному графику на основании измеренного отношени  сигналов обоих фотоприемников. Погрешность исключаетс  за счет измерений параметров образца со временем, так как сравнение интенсивности излучени  объекта и внутреннего стандарта провод т в один и тот же момент времени. Дл  устранени  погрешности за счет изменений чувствительности отношение сигналов фото- приемников нормируетс  на отношение сигналов этих же фотоприемников. Концентраци  измер етс  по формуле: С C, /(Ш-и, ),-и„./(иг и,г) где Uo, и и - сигналы основного детектора при измерени х эталона; И(,г и| - сигнал дополнительного детектора при измерении эталона, U , Ui , Uo2, U - аналогичные величины дл  . измерени  с образцом. 1 ил. i (Л со 4 О СП 3tThis invention relates to analytical chemistry, in particular to emission spectral analysis methods. The goal is to improve measurement accuracy while reducing measurement time. Sample radiation, excited by a light source, is transmitted to two photodetectors, the output signals of which are measured. The concentration of the object is determined by the calibration curve based on the measured signal ratio of both photodetectors. The error is eliminated by measuring the parameters of the sample with time, since the comparison of the radiation intensity of the object and the internal standard is carried out at the same time. In order to eliminate the error due to changes in sensitivity, the ratio of signals from photo detectors is normalized to the ratio of signals from these same photodetectors. Concentration is measured by the formula: C C, / (W-and,), - and „./ (i and, d) where Uo, and and are the signals of the main detector when measuring the reference; And (, g and | - the signal of an additional detector when measuring the reference, U, Ui, Uo2, U are similar values for the measurement with the sample. 1 ill. I (L with 4 O SP 3t

Description

11eleven

Изобретение относитс  к аналитической химии и эмиccиoннo ry спектральному анализу с измерением линий КР излучени  и может найти применени в химическом производстве при контроле состава получаемых продуктов, в частности соединений типа шеелита.The invention relates to analytical chemistry and emissive ry spectral analysis with measurement of Raman radiation lines and can be used in chemical production to control the composition of the products obtained, in particular compounds of scheelite.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при одновременном сокращении времени измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy while reducing the measurement time.

На чертеже схематически изображен устройство дл  реализации предлагаемого способа.The drawing shows schematically a device for implementing the proposed method.

Способ состоит в следующем. : Поскольку концентраци  примеси С определ етс  по отношению максимальной интенсивности I, линии КР примеси к максимальной интенсивности 1 линии КР основного продукта, которое сравниваетс  с градуировочной. зависимостью , т.е.The method consists in the following. : Since the concentration of impurity C is determined by the ratio of maximum intensity I, the Raman line of the impurity to the maximum intensity of the Raman line of the main product, which is compared with the calibration. addiction, i.e.

(1)(one)

С К iC K i

2.2

в предлагаемом способе сканирование всего спектра КР образца заменено измерением интенсивности КР на частоте ,, соответствующей I, , и на частоте 2- соответствующей 1 . В (1 К-коэффициент.In the proposed method, the scanning of the entire CR spectrum of the sample is replaced by measuring the CR intensity at a frequency corresponding to I, and at a frequency 2 corresponding to 1. In (1 K-coefficient.

Кроме того, дл  устранени  погрешности , св занной с изменени ми в образце и в окружающей среде за врем  между измерени ми I, и I, измерени  обоих сигналов провод т одновременно е помощью двух фотоприемников.In addition, in order to eliminate the error associated with changes in the sample and in the environment during the time between measurements I and I, measurements of both signals are carried out simultaneously using two photodetectors.

Дл  гменьшени  погрешности, св занной с различи ми в изменени х с течением времени условий в обоих каналах , включа  изменени  коэф13зициента пропускани  оптики, чувствительности и темнового тока фотоприемников (ФП) и т.п. введена калибровка по рассе нному излучению источника возбуждени  КР.In order to increase the error associated with the differences in changes over time in the conditions of both channels, including changes in the optical transmission coefficient of the optics, the sensitivity and dark current of the photodetectors (AF), etc. Calibration based on the scattered radiation of the excitation source of the RS was introduced.

ПустьLet be

U,{t)-K,(t)l, ; Ujt)Kjt)l,,(2)U, (t) -K, (t) l,; Ujt) Kjt) l ,, (2)

где K,(t) и K(t) - завис щий от времени коэффициент чувствительности соответственно ФП, измер ющего интенсивность линии КР примеси, и ФП, из- мер нщего пиковую интенсивность линии КР основного продукта, U,(t) и Ujjlt) напр жени  на входах измерн- телей соответствуюпдах каналов. Обознача  завис щие от времени пропускани  соо тветствую цих каналов ) и Т(t),получимwhere K, (t) and K (t) are the time-dependent sensitivity coefficient, respectively, of the PT, measuring the intensity of the Raman line of the impurity, and of the AF, which measures the peak intensity of the Raman line of the main product, U, (t) and Ujjlt) the voltages at the inputs of the meters correspond to the channels. Denoting the time-dependent transmissions corresponding to the cx channels) and T (t), we obtain

u,(t) K,(t)T,(t )T;i, , .u, (t) K, (t) T, (t) T; i,,.

DZJtT K JtjT JtTT; ; DZJtT K JtjT JtTT; ;

где Т, и Т - пропускани  нейтральных ослабителей, помещаемых перед соответствующим ФП дл  получени  сигнала в диапазоне, в котором измеритель обеспечивает минимальную погрешность измерений. Пропускание нейтральных спектральных ослабителей мен етс  со временем не более чем на 10 , и where T and T are the transmissions of neutral attenuators placed in front of the corresponding OP to obtain a signal in the range in which the meter provides the minimum measurement error. The transmission of neutral spectral attenuators varies with time by no more than 10, and

5five

00

времени.of time.

Если на оба ФП подать рассе нное образцом по механизму Рэле  излучение источника возбуждени  КР с интенсивностью 3 в максимуме линии возбуждени  на частоте 5 и выбрать соответствующие значени  пропускани  нейтральных ослабителей Т, и Т, то вместо (З) получимIf the radiation of the excitation source of the RC with intensity 3 at the maximum of the excitation line at frequency 5 is applied to both phase transitions by the Relele mechanism and the corresponding transmission values of neutral attenuators T and T are selected, then instead of (3) we get

Уо.,Й9.1 ,( Wo., Y9.1, (

NO NO

Uo2(to)Uo2 (to)

к ft Тт ff Тт to ft TT ff TT

г iv о М г о / g iv o M g about /

ТГ «TG "

22

vb.vb.

II

(4)(four)

Поскольку врем  между измерени ми N и NO составл ет 1-3 с, изменени  К,, Т и Т за это врем  незначительны , т.е. можно прин ть t t(,. Заметим, что если в предлагаемом способе не совпадают на 1-3 с врем  измерени  концентрации и врем  коррекции на медленный относительный дрейф характеристик каналов, то при одном ФП на такое же врем  не совпадают моменты измерени  1 и 1 , что вносит большую погрешность. Разделив (3) на (4), с учетом () получимSince the time between the measurements of N and NO is 1-3 s, the changes in K, T, T and T during this time are insignificant, i.e. you can accept tt (,. Note that if the proposed method does not match by 1-3 s the concentration measurement time and the correction time for the slow relative drift of the channel characteristics, then for one AF the measurement moments 1 and 1 do not match at the same time, which introduces a large error. Dividing (3) by (4), taking into account () we get

и,.и„.and, and.

С Ъ-КS-K

и,-и.and, and

(3)(3)

т тt t

где Ъ посто нна  величина. Т, ijwhere b is a constant value. T, ij

Поместив вместо образца эталон с известной концентрацией Сд примеси и измерив соответствуюш е сигналы U, , и 2, UQ,, U(),, .находим окончательное выражение дл  измер емой концентраЦ™:By replacing a sample with a known concentration of impurity Cd instead of a sample and measuring the corresponding signals U,, and 2, UQ ,, U () ,,. We find the final expression for the measured concentration ™:

х x

и,. и,and,. and,

и, Цand, t

I ) огI) og

, ь, s

иand

,.,

и„,and",

(6)(6)

5555

И р им е р. Излучение источника света с частотой возбуждает КР в образце 2. Излучение КР раздел етс  на два канала детектировани , основной и дополнительный. Перед фотоприемниками обоих каналов помещен селектор 3 частоты, имеющий два жестко фиксированных положени  относительно обоих фотоприемников. В первом положении элемент 3 пропускает на основной фотоприемник только излучение КР с частотой V, J на дополнительный фотоприемник - только излучение КР с частотой , где-3, и -Oj - частота масимальной интенсивности КР соответст венно примеси и основного продукта. Элемент 3 представл ет собой четыре расположенных последовательно интерференционных светофильтра, первый из которых имеет максимум пропускани  на частоте , второй - на О , третий и четвертый - на о -В первом положении селектора 3 первый фильтр расположен перед фотоприемником 4, второй - перед фотоприемником 5, тре тий и четвертый расположены вне оптического пути излучени  КР. Во втором положении элемента 3 первьш и второй фильтры выведены из оптического пути измер емого излучени , третий фильтр расположен перед фотоприемником 4, четвертый - перед фотоприемником 5. Поскольку интенсивности 1 , 1 и I,j и чувствительности фотоприемников 4 и 5 могут значительно различатьс , каждый из фильтров Снабжен подобранными ослабителем, с тем чтобы сигналы обоих фотоприемников в обоих поло ежни х элемента 3 были близки и имели величину, близкую к верхней границе выбранного диапазона входных сигналов измерителей 6 и 7. Этим обеспечиваютс  минимальные и примерн равные относительные погрешности измерений выходных сигналов фотоприем- НИКОВ 4 и 5. Весь набор интерферен- ;ционных и нейтральных фильтров закрелен на подвижной раме, котор.а  фик-- сируетс . Поскольку сигнал примеси и основного продукта измер ют в один и тот же момент времени и проводитс And p im. The radiation of a light source with a frequency excites a CR in sample 2. The radiation of a CR is divided into two detection channels, primary and secondary. In front of the photodetectors of both channels, a frequency selector 3 is placed, having two rigidly fixed positions relative to both photodetectors. In the first position, element 3 transmits to the main photodetector only radiation of a CR with a frequency of V, J to an additional photodetector — only radiation of a CU with a frequency of where –3, and -Oj is the frequency of the maximum intensity of the CI, respectively, of the impurity and main product. Element 3 consists of four consecutively interfering light filters, the first of which has a maximum transmission at the frequency, the second at O, the third and fourth at about -On the first position of the selector 3, the first filter is located in front of the photodetector 4, the second - in front of the photoreceiver 5, the third and fourth are located outside the optical path of the radiation KP. In the second position of element 3, the first and second filters are removed from the optical path of the measured radiation, the third filter is located in front of the photodetector 4, the fourth - in front of the photodetector 5. Since the intensities 1, 1 and I, j and the sensitivity of the photodetectors 4 and 5 can vary significantly from filters Equipped with selected attenuator so that the signals of both photodetectors in both positives of element 3 are close and have a value close to the upper boundary of the selected input range of meters 6 and 7. This ensures The minimum and approximately equal relative errors of measurements of the output signals of the photoreceivers 4 and 5 are found. The entire set of interfering and neutral filters is fixed on a moving frame, which is fixed. Since the signal of the impurity and the main product is measured at the same time and is carried out

коррекци  изменени  чувствительнос- тей каналов, устранено вли ние дрейфа и нестабильностей.correction of changes in channel sensitivity, eliminated the effect of drift and instability.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  концентраций примеси , включающий воздействие на образец излучени  источника возбуждени , регистрацию основным детектором интенсивности излучени  примеси в спектральном интервале д, , регистрацию дополнительным детектором интенсивности излучени  основного продукта в спектральном интервале й , калибровку по концентрации эталоннымA method for measuring impurity concentrations, including exposure of a sample of a source of radiation to a sample, registration of an impurity with a main detector of radiation intensity in the spectral interval d, registration of the main product with an additional detector in the spectral interval nd, calibration using a reference concentration образцом с известным содержанием примеси С , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений при одновременном сокращении времени измерений, после измерений с объектом и после измерений с эталоном не оба детектора подают излучение в спектральном интервале й), совпадающем с й, или с сигналы детекторов измер ют отдельно, а концентрацию примеси GX наход т из вьфажени a sample with a known content of impurity C, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy while reducing the measurement time, after measurements with an object and after measurements with a standard, not both detectors emit radiation in the spectral interval d) coinciding with x or signals the detectors are measured separately, and the concentration of the impurity GX is found from the extrusion .„э и .,Uo , U,.Uo, С. - (С ) ц-7у-- , . „E and., Uo, U, .Uo, S. - (C) c-7u--, UfUf J02J02 де иde and 0(0 ( и и, иand and and 02.02 И и.And and. и, и„,, и, сигналы основного детектора при измерени х с эталоном соответственно в спектральном интервале Л- и л-5, I сигналы дополнительного детектора при измерени х с эталоном соответственно в спектральных интервалах аналогичные величины при измерени к с образцом.and, and ,,, and, the signals of the main detector when measuring with a reference, respectively, in the spectral interval L- and l-5, I, the signals of an additional detector when measuring with a reference, respectively, in the spectral intervals, are the same values when measuring k with the sample. гпgp 9797 V V V2V2 yjyj
SU853904489A 1985-05-31 1985-05-31 Method of measuring concentration of impurity SU1341556A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853904489A SU1341556A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of measuring concentration of impurity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853904489A SU1341556A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of measuring concentration of impurity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1341556A1 true SU1341556A1 (en) 1987-09-30

Family

ID=21180445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853904489A SU1341556A1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Method of measuring concentration of impurity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1341556A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вайнфорднер Дж. Спектроскопические методы определени следов элементов. М.,Мир, 1979, с. 49, 52-53. Фадеев В.В., Чубаров В.В. Доклады АН СССР, 1981, т. 251, № 2, с. 342. Умутов К.В., Авгуль В.Т. Автоматические приборы в колоночном хрома- тографическом анализе. М.: Изд-во АН СССР, 196i, с. 37. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. A rapid and sensitive recording spectrophotometer for the visible and ultraviolet region. I. Description and performance
US4373818A (en) Method and device for analysis with color identification test paper
CN101324468B (en) Low stray light rapid spectrometer and measurement method thereof
EP0091126A2 (en) Fluorimeter
JPS58103625A (en) Photometer
CN107167434A (en) A kind of method that ultraviolet-visible photometry for carrying out determining amount determines KHP contents
EP0201824A2 (en) Absorbance, turbidimetric, fluoresence and nephelometric photometer
SU1341556A1 (en) Method of measuring concentration of impurity
US4733084A (en) Method of detection and quantitative determination of sulfur and sulfur monitor using the method
GB2128732A (en) A process and an apparatus for measuring the brilliance of a colour
US4417812A (en) Circuit arrangement for determining the characteristics of liquids and/or gases, in particular the hemoglobin content of the blood
US11747197B2 (en) Photometer and method of performing photometric measurements with a photometer
JPH04248423A (en) Apparatus for measuring luminescence
RU196306U1 (en) TWO CHANNEL FLUORIMETER
Prince Absorption spectrophotometry
JPH05264352A (en) Spectorophotometer
JPS59162424A (en) Phase compensating type ratio spectrophotometer
DE3405592A1 (en) Configuration for the photometric determination of the concentration of organic and inorganic substances
SU667824A1 (en) Automatic spectrophotometer
SU570789A1 (en) Phasometric single beam photometer
SU1093910A1 (en) Photometer
SU857732A1 (en) Spectral photometer
SU842424A1 (en) Photometer
JPS59107223A (en) Spectrochemical analyzer
SU939960A1 (en) Nuclear absorbing analyzer