Источник возбуждения спектра для спектрального анализа

Источник возбуждения спектра для спектрального анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

:- о ли п.у с ц,,i o! ф-а +el АБРА

Q ll И С А Н И Е пц 5132оа

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено20.08.74 {21) 2054153/26-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликоваио05,05.76.Бюллетень №17 (51) М. Кл.

G 01,7 3110

Государственный комитет

Совета 1йкннстроа СССР по делам иэаоретений н открытии (5З) УДК 535.893, (088.8) (45) Дата опубликования описания27.05.76 (72) Авторы изобретения ., В. М. Воробейчик, О. Л. Данилов и И. И. Трилесник (71) Заяви кель (54) ИСТОЧНИК ВОЗБУЖДЕНИЯ СПЕКТРА ДЛЯ

СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

t.1

Изобретение относится к области спект. рального приборостроения. Оно может быть использовано для возбуждения спектров при

,йроведении эмиссионного анализа, в частноо ти при экспрессном и маркировочном анали- 5 ,эах сталей и чугунов на металлургических заводах.

Иэвестныв в настояшее время приборы для проведения спектрального анализа путем

,возбуждения спектров содержат подключен«10 ный к блоку питания через прерыватель зарядного тока колебательный разрядный кон,тур, состояший из последовательно соединенных конденсатора, индуктивности и аналитического промежутка, и блок поджига разря- 1о две

Электрические разряды осушествляются в среде аргона. Они представляют собой импульсную дугу с питанием от предваритель но заряженной батареи конденсаторов. 20

Для получения концентрационной чувстви° тельности анализа используют апериодичсс:кий процесс, обеспечивающий направленный

1 перенос вещества пробы в зону разряда, исключающий поступление в зону разряда 25

,атомов противоэлектрода и поэволяющии

I" ! орать для исследования определенную зону

:,с наилучшим отношением сигнала к фону.

Д ля создания апериодического процесса в колебательном контуре соотношение активного 1т и волнового Р сопротивлений контура. должно быть следующим: В > Е (з ° При

l этом 66% энергии, запасенной на конденсаторе, расходуется на нагрев активного сопротивления.

Качество контроля. эа кодом плавки, осо .,бенно в конверторном производстве стали

:и чугуна, существенно зависит or длительности спектрального анализа, в частности от длительности обжига и экспозиции, кого« . рая в известных приборах при частоте сле;дования 50 имп/сек и длительности разрядного импульса около 300 мксек равна 40,60 сек.

Для повышения качества контроля за ходом плавки необходимо уменьшить длитель1 ность спектрального анализа, в частности, длительность обжига и экспозиции, Это может быть достигнуто увеличением длительод«ого апериодического разрядного импульса большой длительности (более 500 мксек) разрядная индуктивность 2 должна в 100 или более раз превышать индуктивность 9 дополнительной цепи. Кроме гого, для пре» дотврашения дугообразования в разрядном контуре в качестве вентиля 8 целесообразно испольэовать не диод> а гирисгор.

@ Предложенный источ}}ик возбуждения спектра работает следующим образом, С помощью блока 5 питания происходит заряд конденсатора 1 разрядного контура до рабочего напряжения. После этого> в момент Й (см. фиг. 2> б) блок 7 не жига вы16 рабатывает импульс, обеспечивающий пробой аналитического промежутка, и одновременно открывает тиристор 8, При этом начинается разряд конденсатера 1 через разрядную индуктивность 2 и а1}алит}}ческий промежуток противоэлектрод 3 — пробй 4. у

Ml

Ю

:>Ф

ВВ ф3 (O

Конденсатор 1 подключен к выходу блока 5 питания через прерыватель зарядного гока 6. К разрядному контуру подключен также блок 7 поджига, представляющий собой генератор высоковольтных импульсов.

Между конденсатором 1 и разрядной индуктивностью! 2 в прямом направлении включен разрядный вентиль 8, а параллельно конденсатору 1 включена дополнительная цепь, образованная последовательно соединенными индукгивностью 9 и вентилем 10. Кроме гого, для защиты вентилей 8, 10 or импульсных токовых перегрузок в разрядном кон.о гуре и в дополнительной цепи могут быть включены буферные дроссели 11. Для изме= в рения тока в разрядном контуре в него мо= жег быть включен также измерительный шунт 12 с малым сопротивлением, не вли » юшим на зарядные и разрядные процессы в контуре.

В зависимости от требуемой формы разрядного тока соотношение величин индуктивностей 2 и 9 может быть различным. В частности, для получения серии униполярных разряд}}ых импульсов в каждом цикле разряда велич}}ны индуктиьности 2 и 9 целесооб}}.»:ти разрйднь}х импульсов и @pcror},}l их следования, Увеличение длительности разрядного импульса в известных приборах связано с уве- личением величины разрядного сопротивления контура, что приводит к нед>опустймо большим потерям в разрядном KOHró(æ

Этот существенный недостаток известных приборов, использую}цих апериодическйй разряд, не позволяет порысить экспрессносгь а налиэа.

1.(ель изобретения - получение апериодического .разряда с повышенной частотой следования разрядных импульсов и увел}}чение к.п.д, 1

Г1ос"вавлен}}ая дель дост} гается тем, что между конденсатором и индуктивностью ко-= ле свгельного разрядного контура включен в прямом направлении разрядный вентиль; а параллельно конденсатору включена допол= нительная цепь, образованная последовательно соединенными индуктивностьк> и вентилем, На фиг, 1 показана блок-схема предлсьженного источника возбуждения спектра для спектрального анализа; на фиг. 2 —: графики тока и напряжения в разрядном контуре, Основной частью источника возбуждения спектра является колебательный разрядньй контур, образованный последовательно соединенными конденсатором 1, разрядной индуктивностью 2 и аналитическим промежутком между противоэлекгродом 3 и анализируемой пробой 4 ° раз}}о выпо>шить равными, для получения

На время формирования разрядного импульса и остывания аналитического промежутка блок 5 питания огключаегся ог конденсатора 1 с помощью прерывателя зарядного гока 6.

Форма разрядного тока зависит or соотноц}ения индуктивностей 2 и 9.

Рассмотрим случай, когда разрядная индуктивность 2 з}}ачителы}о превышает ин дуктивность 9 дополнительной цепи, С момента t1 до момента t (фиг.,2, б) конденсатор 1 разряжается через тирисгор 8, включенный в момент t, разрядную индуктивность 2 и аналитический промежуток, При этом под действием разрядного гока (см, фиг. 2, в) происходит возбуждение спектра анализируемой пробы 4, К моменту 4< электрическая энергия конденсатора

1 почти полностью переходит в магнитную энергию разрядной индуктивносги 2, и в дальнейшем поддержание разрядного гока обеспечивается за счет этой энергии. При этом, в отличие or известных колебательных контуров, магнитная энергия разрядной индуктивносги не переходит в электрическую энергию конденсатора 1,.обеспечивая его перезаряд, так как .конденсатор 1 прак- тически шунтирован. доподнигельной цепью

9, 11, 10, имеющей малое сопротивление

Поскольку конденсатор - не перезаряжает-. ся, процесс расходования магнитной энергии разрядной индуктивносги затягивается в соответствии с соотношением C =

L где à — постоянная времени, и длительность разрядного процесса увеличивается.

Нри этом почти вся магнитная энергия раз» рядной индуктивности 2 выделяется в аналитическом промежутке, т.е. >>асходуется на возбуждение спектра

513268

При использовании индуктивностей 2, 9, равных по величине, в интервале времени магнитная з,-;ергия разрядной индуктивносги 2 расходуется на перезарядку кон,денсатора 1 (фиг. 2, г), С момента 4 до ! момента t < происходит восстановление заряI

Г да на конденсаторе 1 в исходной полярности, При зтом, в отличие от обычных колебательных контуров, зто восстановление происходит не при протекании обратногс гока через аналитический промежуток (благодаря наличию в разрядном контуре вентиля

8), а за счет протекания тока по дополнительной цепи индуктивность 9 — дроссель

11 — вентиль 10. В дальнейшем описанный процесс повторяется, т.е, в roM случае .формируется серия униполярных токовых импульсов. Практически наличие в дополнительной цепи значительной по величине ин-: дуктивности 9 приводит к тому, rg ток в разрядном контуре «е прекращается полно. стью и не меняет своего направления, так что аналитический промежуток и вентиль 8 поддерживаются в проводящем состоянии в течение всего разрядного цикла.

Таким образом, изобретение позволяет ,значительно (более чем в 6 раз) повысить к.п.д. источника возбуждения спектра, создать импульсы разрядного тока специальной формы, что расширяет аналитические воз можности прибора.

Отсутствие необходимости перезарядки конденсатора разрядного контура резко сокращаетт мощность заря дноГО ус тройс тва(и полностью исключает протекание обратного тока через аналитический промежуток, что повышает точность анализа, 30

Формула изобретения

Источник возбуждения спектра для спект

l5 ального анализа, содержащий подключенный блоку питания через прерыватель зарядно»

ro тока колебательный разрядный контур, состоящий из последовательно соединенных, конденсатора, индуктивности и аналитического промежутка, и блок поджига разряда„

r л и ч а ю шийся тем,. что, с целью получения апериодического разряда с овышенной частотой следования разрядных

° ° ° ° мпульсов и увеличения к.п.д, между кондентором и индуктивностью колебательного разрядного контура включен в прямом на,правлении разрядный вентиль, а параллельно

;конденсатору включена дополнительная цепь, образованная последовательно соединенными с индуктивностью и вентилем, 5132()8

Фиг. 2

Составитель 3. Челнокова

Редактор T. Орловская Техред H К,,вач ., Корректор Д Мельниченко!

Заказ 5020 Тираж 814 Поддисное f.

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101