SU1679306A1 - Спектральный способ определени концентрации веществ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технической физике и может быть использовано в спектральном приборостроении. Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности использовани  атомизаторов , длительность которых меньше длительности возбуждени  источников линейчатого и сплошного спектров . Дл  этого анализируемый атомный пар одновременно освещают излучением источников линейчатого и сплошного спектров. Выделение сигнала неселективного поглощени  ведут на нерезонансной длине волны одновременно с выделением полезного сигнала. Выделение последнего ведут после предварительной калибровки, Б процессе которой определ ют отношение интен- сивностей источника линейчатого и сплошного спектров на выбранной длине волны. Затем после атомизации и измерени  указанных сигналов наход т вклад сигнала источника сплошного спектра в полезный сигнал и вычитают из полезного сигнала. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технической физике и предназначено дл  применени  в спектральном приборо- ciроении.

Цель изобретени - обеспечение возможности использовани  атомизаторов , длительность работы которых меньше длительности возбуждени  источников линейчатого и сплошного спектров.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит источники линейчатого спектра 1 и сплошного спектра 2, оптическую систему, в простейшем случае полупрозрачное зеркало 3 и линзы 4. Световые лучки источников 1 и 2 пропускают через атомизатор 5 и спектральный прибор 6. 8 качестве спектрапьного прибора используетс  спектрограф типа ЦФС, который позвол ет на выходной щели получить спектр, например 200-800 нм. Затем оптические сигналы выдел ютс  фотодиодной линейкой (ЛДФ) 7 или линейкой ПЗС,  вл ющейс  линейно-координатным фотодетектором . Сигнал линейки считываетс  блоком 8, выполненным на основе ЭВМ, котора  производит расчет концентрации и обработку результата.

Устройство работает следующим образом .

Световые потоки не одновременно работающих (в режиме модул ции дл 

исключени  аддитивных помех методом вычитани  или фильтрации) источников 1 и 2 поступают на спектрограф 6 и регистрируютс  /ЩФ 7. Прежде всего производитс  калибровка интенсивнос- тей ламп 1 и 2 без исключени  атомизатора 5. Интенсивность источника сплошного спектра записываетс  в вид

Lcc

k I

p. iv

(1)

где k - коэффициент, Учитывающий разбаланс источников 1 и 2. В режиме калибровки источники включаютс  по очереди, сначала источник 1, а потом источник 2. Регистраци  по выражению (1) производитс  на резонансной длине волны Ярц. После- этого источники включаютс  одновре- менно и начинаетс  атомизаци  пробы. В этом случае интенсивность источника 1 на длине волны Яр записываетс  в виде

кои, котора  считывает на длине волны Рц), имеют

т «VT (с} 12 1сее (о)

пусть н/с) /«ДО что практически всегда имеет место.

Использу  теперь выражени  (5) и (6), нетрудно найти концентрацию вещества в атомизаторе:

lg(4/I4)4«. С; С Igd-l/I /f.

(7)

Благодар  одновременному определению сигналов резонансного и нерезонансного поглощений достигаетс  возможность использовани  атомизаторов, длительность которых меньше длительности возбуждени  источников линейчатого и сплошного спектров, высока  точность измерени  в нес-ационарных услови х, а также повышение быстродействи , о

I, - 1Р, ,-faWW. (2) 25 Ф

а интенсивность источника 2 на длине волны р.ц записываетс  в виде

-//(tied) -/Htt)jC(t) , . 1.2 « k- 1р.Л е1 е (3)

где w(t) - коэффициент атомного поглощени  , C(t) - концентраци  определ емо

элемента,

K4(t) - коэффициент неселективного поглощени , (t) - функци , описывающа  неселективное поглощение. Учитыва , что регистраци  прово- дитс  одновременно дл  сигналов источников 1 и 2, зависимость от времени можно исключить.

Суммарный сигнал на длине волны Цр.м выдел емый линейкой ЛФЦ:

Ic I4-H-i I kI I(1+k). (4)

Очевидно, что дл  выделени  сигнала , описываемого выражением (2) достаточно из выражени  (k) расчетн путем найти член kl. Окончательно, получают

I(1+k)-kl I,

(5)

1.ц -1А i-nty-fcJ. -LJ

После этого, определив посредством ЛФП 7 величину сигнала неселективного поглощени  на длине волны п (по сигналу,-считываемому с соседних  чеек ЛФД, расположенных р дом с  чей-

ормула изобретени 

0

j

Спектральный способ определени  концентрации веществ, включающий облучение атомного пара, образованного исследуемым веществом с помощью атомизатора, резонансным и нерезонансным излучением от источников линейчатого и сплошного спектров, од- ,новременное -измерение аналитических сигналов, их вычитание, в результате которого выдел етс  сигнал, соответствующий резонансному поглощению, по интенсивности которого суд т о концентрации анализируемого вещества , отли чающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности использовани  атомизаторов, длительность работы которых меньше длительности возбуждени  источников линейчатого и сплошного спектров, дополнительно до измерений регистрируют интенсивности источников линейчатого и сплошного спектров, по ним определ ют коэффициент, характеризующий разбаланс источников, гЙсле облучени  атомного пара регистрируют одновременно сигналы источников линейчатого и сплошного спектров путем регистрации всего спектра линейно-координатным фотодетектором , регистрируют сумму резонансных сигналов указанных источников и сигналы нерезонансного излу- че,ни  источника сплошного спектра,

51679306б

а разностный сигнал корректируют на точников излу-ен величину коэффициента разбаланса

О

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Спектральный способ определения .концентрации веществ, включающий облучение атомного пара, образован.ного исследуемым веществом с помощью атомизатора, резонансным и нерезонансным излучением от источников линейчатого и сплошного спектров, одновременное -измерение аналитических сигналов, их вычитание, в результате которого выделяется сигнал, соответствующий резонансному поглощению, по интенсивности которого судят о концентрации анализируемого вещества, отли чающийся тем, что, с целью обеспечения возмож- . ности использования атомизаторов, длительность работы которых меньше длительности возбуждения источников линейчатого и сплошного спектров, дополнительно до измерений регистрируют интенсивности источников линейчатого и сплошного спектров, по ним определяют коэффициент, характеризующий разбаланс источников, гЙсле облучения атомного пара регистрируют одновременно сигналы источников линейчатого и сплошного спектров путем регистрации всего спектра линейно-координатным фотодетектором, регистрируют сумму резонансных сигналов указанных источников и сигналы нерезонансного излучения источника сплошного спектра, ⁵ 1679306 6 а разностный сигнал корректируют на ’ точников излукем-ц величину коэффициента разбаланса ис-