Спектральный способ определения концентрации веществ
Патент 1679306
Авторы
Классы МПК
Спектральный способ определения концентрации веществ
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в спектральном приборостроении. Целью изобретения является обеспечение возможности использования атомизаторов , длительность которых меньше длительности возбуждения источников линейчатого и сплошного спектров . Для этого анализируемый атомный пар одновременно освещают излучением источников линейчатого и сплошного спектров. Выделение сигнала неселективного поглощения ведут на нерезонансной длине волны одновременно с выделением полезного сигнала. Выделение последнего ведут после предварительной калибровки, Б процессе которой определяют отношение интенсивностей источника линейчатого и сплошного спектров на выбранной длине волны. Затем после атомизации и измерения указанных сигналов находят вклад сигнала источника сплошного спектра в полезный сигнал и вычитают из полезного сигнала. 1 ил.
СОНИ СОВЕТСНИХ
CNI
РЕСПУ БЛИН g g>i- ;;"
g-TRIAL Ж " ::
1 Д1,1Щ Е Ф.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОсудАРстВенный нОмитет по изоБРетениям и отнРыгиям
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4668544/25 (22) 07.02.89 (46) 23,09,91. Бюл ° h" 35 (71) Белорусский государственный университет им, В.И.Ленина (72) К.П,Курейчик, M.Ì.Мавлютов и IO.С.Нагулин (53) 535.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ь" 1189205, кл, G 01 N 21/64, 1984, 1 ПС; 1979) т. 31, 3, с, 381-387, (54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в спектральном приборостроении, Целью изобретения является обеспечение возможности использования атомизаторов, длительность которых меньИзобретение относится к технической физике и предназначено для применения в спектральном приборостроении.
Цель изобретения- обеспечение возможности использования атомизаторов, длительность работы которых меньше длительности возбуждения источников линейчатого и сплошного спектров °
На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагае. мый способ.
Устройство содержит. источники линейчатого спектра 1 и сплошного спектра 2, оптическую систему, в
Ъ простейшем случае полупрозрачное зеркало 3 и линзы 4, Световые пуч..ЯО„„ я7щдд А 1 (g))g G 0t N 21/77, С 01 J 3/42
2 ше длительности возбуждения источников линейчатого и сплошного спектров. Цля этого анализируемый атомный пар одновременно освещают излучением источников линейчатого и сплошного спектров. Выделение сигнала неселективного поглощения ведут на нерезона нс ной дли не волны одно времен но с выделением полезного сигнала, Выделение последнего ведут после предварительной калибровки, в процессе которой определяют отношение интенсивностей источника линейчатого и сплошного спектров на выбранной длине волны, Затем после атомизации и измерения указанных сигналов находят вклад сигнала источника сплошного спектра в полезный сигнал и вычитают из полезного сигнала. 1 ил, ки источников 1 и 2 пропускают через атомизатор 5 и спектральный прибор 6, В качестве спектрального прибора используется спектрограф типа РСС, который позволяет на выходной щели получить спектр, например 200-800 нм, Затем оптические сигналы. выделяются фотодиодной линейкой (ЛЦФ) 7 или линейкой ПЗС, являющейся линейно-координатным фотодетектором. Сигнал линейки считывается блоком 8, выполненным на основе
ЗВМ, которая производит расчет концентрации и обработку результата.
Устройство работает следующим образом.
Световые потоки не одновременно работающих (в режиме модуляции для
1679306
f5
20 исключения аддитивных помех методом .вычитания или фильтрации) источников .1 и 2 поступают на спектрограф 6 и регистрируются ЛИФ 7. Прежде всего производится калибровка интенсивностей ламп 1 и 2 беэ исключения атомиэатора 5, Интенсивность источника сплошного спектра записывается в виде
1ñ„ñ .k 1р „(1) где Е - коэффициент, учитывающий разбаланс. источников 1 и. 2.
В режиме калибровки источники включаются по очереди, сначала источник
1, а потом источник 2. Регистрация по выражению (I) производится на резонансной длине волны ф1 . После этого источники включаются одновреf менно и начинается атомизация пробы. В этом случае интенсивность источника 1 на длине волны 1Р. записыва-. ется в виде
-р(Ю-(с? -$„(4)/(c)
?ф Ipa e а интенсивность источника 2 на длине волны, записывается в виде
-P(gc(t) -)(NH) J((tl
I<" k1р.л е е (Э) где p(t) - коэффициент атомного поглощения, C(t) — концентрация определяемого элемента, ) к(с) — коэффициент неселективкого поглощения, (t) - функция, описывающая неселективное поглощение, Учитывая, что регистрация проводится одновременно для сигналов источников 1 и 2, зависимость от времени можно исключить.
Суммарный сигнал на длине волны
Я „, выделяемый линейкой ЛФЦ:
I =1q+I =I+kI = I(f+k) . (4) Очевидно, что для выделения сигнала, описываемого выражением (2) достаточно из выражения (4) расчетным . путем найти член kI. Окончательно, получают
Ij.ê = I(1+k) kI =?1 ° (5)
После этого, определив посредством
ЛФ".1 7 величину сигнала неселективного поглощения на длине волны 4 (по сигналу,.считываемому с соседних ячеек ЛФД, расположенных рядом с ячейкой, которая считывает на длине волны „), имеют
-p(+ ) «®
Iq - 1,,,е, (6) пусть ff,«(t) c gq(t), что практически всегда имеет место, Используя теперь выражения (5) и (6), нетрудно найти концентрацию вещества в атомизаторе:
1g(Ig/?,)=+Р. С; с - lg(I2/14) /Р. (7)
Благодаря одновременному определению сигналов резонансного и нерезонансного поглощений достигается возможность использования атомизаторов, длительность которых меньше длительности возбуждения источников линейчатого и сплошного спектров, высокая точность измерения в нес-ационарных условиях, а также повышение быстродействия. о
Формула изобретения
Спектральный способ определения .концентрации веществ, включающий облучение атомного пара, образован30,íîãî исследуемым веществом с помощью атомиэатора, резонансным и нереэо- . нансным излучением от источников линейчатого и сплошного спектров, од,новременнье -измерение аналитических ,сигналов, их вычитание, в результате которого выделяется сигнал, соответствующий резонансному поглощению, по интенсивности которого судят о концентрации анализируемого вещества, о т п è ÷ а ющийся тем, что, с целью обеспечения воэмож- . ности использования. атомиэаторов, длительность работы которых меньше длительности возбуждения источников
45 линейчатого и сплошного спектров,,дополнительно до измерений регистрируют интенсивности источников ли« нейчатого и сплошного спектров, по ним определяют коэффициент, характеризующий разбаланс источников, после облучения атомного пара регистрируют одновременно сигналы источников линейчатого и сплошного спектров путем регистрации всего спектра линейно-координатным фотодетектором, регистрируют сумму резонансных сигналов укаэанных источников и сигналы нереэонансного излучения источника сплошного спектра, 1679306 6 а раэностный сигнал корректируют на точников иэлу=:ен-.:-:„ величину коэффициента раэбаланса ис4 °
Составитель Е,Халатова
Тех ред Л. Олийнык Корректор Н.Ревская
Редактор О.Кравцова
За каэ 3990 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I KHI СССР
113035, Москва, Ж-35; Раувская наб.; д. 4/5
Производственно-иэдательский комбинат."Патент", r.Óæãîðîä, ул.Гагарина, 191