Атомно-абсорбционный спектрофотометр

Атомно-абсорбционный спектрофотометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и>785658 (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 0501.79 (23 } 2731 786/18-25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 07128 0, Бюллетень М 4 5

Дата опубликования описания 0712j30

51) „з

6 01 J 3/42

Государственный комитет

ССС P по делам изобретений и открытий (53) УДК 535.8 (088.8) (72) Авторы иэобретения

A. Н. Могилевский, П. Н. Астафьев, Е. И. Лебедев, A. A. Сенько, В. A. Славный, A. H. Субочев и И. И. Трилесник (71) Заявитель (54) АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ СПЕКТРОФОТОМЕТР

Изобретение относится к области спектрального приборостроения, в частности к атомно-абсорбционной спектрометрии.

Известны атомно-абсорбционные 5 спектрофотометры с использованием просвечивающего излучения с непрерывным спек тром 1 .

Наиболее близким техническим решением является атомно-абсорбцион- !О ный спектрофотометр, содержащий оптический прерыватель, выполненный в виде вращающегося диска с отверстиями,. и блок периодического сканирования спектра в окрестности анализируемых спектральных линий с синхронным электроприводом и-приемно-регистрирующее устройство с синхронным детектором 2 .

Недостатками его являются низкая 2О чувствительность и точность измерений из-за помех, вызванных биениями, возникающими иэ-за нестабильностей частот оптического прерывания и периодического сканирования спектра. 25

Целью изобретения является Повышение чувствительности и точности измерений. . Поставленная цель достигается благодаря тому, что в дискЕ оптичес- эП кого прерывателя атомно-абсорбционного спектрофотометра выполнены дополнительные отверстия, при этом в спектрофотометр введены датчик сигнала синхронизации от дополнительных отверстий и преобразователь частоты сигнала синхронизации, выход которого соединен с синхронным электроприводом блока периодического сканирования спектра.

На чертеже поясняется сущность изобретения, где на фиг. 1 приведена блок-схема атомно-абсорбционног@ спектрофотометра; на фиг. 2 — вид диска оптического прерывателя; на фиг. 3 — временная диаграмма светового сигнала ф (t), возникающего на входе приемно- регистрирующего устройства.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр содержит источник 1 света, оптический прерыватель 2, установленный между источником 1 света и поглощающей ячейкой 3, за которой расположен монохроматор 4. В монохроматоре 4 установлен блок 5 периодического сканирования спектра, связанный с синхронным электроприводом б,. питаемым от датчика 7 сигнала синхронизации через преобразователь 8 (дели785658 тель или умножитель) частоты. На выходе спектрального прибора за его выходной щелью 4 установлено приемнорегистрирующее устройство 9, в состав которого входит синхронный детектор.

Оптический прерыватель выполнен в виде диска, в котором выполнены основные отверстия 10.для прерывания измеряемого светового потока и дополнительные отверстия 11 для подачи на датчик сигнала синхронизации светового потока от лампы 12. На фиг.2 оптический прерыватель 2 с отверстиями 11 и 12 показан с лицевой стороны.

Работа спектрофотометра происходит следующим образом. Излучение 15 от источника 1 света модулируется оптическим прерывателем 2 с периодом

T = 2tu/L0i (см.фиг.3) проходит через поглощающую ячейку 3 и поступает на вход монохроматора 4, где оно разла- QQ гается в спектр и через выходную щель поступает в приемно-регистрирующее устройство 9. Блок 5 с периодом Т = 2 ь/Ы перемещает изображение спектра относительно выходной

25 щели монохроматора 4. В результате в промежутки времени, когда оптический канал спектрофотометра не перекрыт прерывателем 2, с выхода монохроматора 4 на приемно-регистрирующее устройство 9 попеременно поступают ЗО световой поток от оптического фона

Фо (см.фиг.З) и разность светового потока от фона и потока поглощенного линией атомной абсорбции вещества Ф„ . Таким образом, световой сигнал З5 на входе приемно-регистрирующего устройства 9 содержит периодическую составляющую сигнала от оптического фона ф имеющую период Т и дважды

oi модулированный (за счет периодического сканирования спектра и прерывания излучения источника 1) сигнал от линии ФА атомной абсорбции. Сигнал от фона 4о содержит гармонические составляющие на частотах (2й+1)Ш„ где n — целое число. Сигнал от спектральной линии — гармонические составляющие на частотах ((2k + 1)М4 +

+ (26 + 1) <), где k и 0 — целые числа. Частота uJq сканирования спектра жестко привязана к частоте 431 прерыва-50 ния излучения источника 1 света, благодаря питанию синхронного электропривода 6 от датчика 7 через преобразователь 8 частоты.

Приемно-регистрирующее устройст- 55 во,9 с помощью синхронного детектора выделяет одну гармоническую составляющую, например, на разностной ((з) - Ы, ) или суммарной (4), + Vg) частоте, амплитуда которой пропорциональна интенсивности ф„ сигнала от спектральной линии, и не реагирует на сигнал от оптического фона Фц .

Благодаря жесткой привязке частоты

Ы периодического сканирования к частоте Ы1 прерывания влияние биений за счет нестабильности частоты 4) вращения оптического прерывателя 2 полностью исключены.

Количество отверстий в диске прерывателя 2 и коэффициент деления (умножения) преобразователя 8 частоты выбирают такими, чтобы гармоники полезного сигнала от линии не совпадали с гармониками сигнала от фона.

Для этого должно выполняться неравенство (2п + 1)Ю ф ((2k + 1)Ю, +

+ (2 6 + 1) 43gg.

Наилучшее соотношение частот такое, при котором отношение частоты оптического прерывания к частоте модуляции, вызванной периодическим сканированием, равно отношению четного числа к нечетному. В этом случае гармоники полезного сигнала будут расположены в центре промежутков,между гармониками помехи, которой является сигнал от оптического фона.

Формула изобретения

Атомно-абсорбционный спектрофотометр, содержащий оптический прерыватель в виде вращаемого диска с отверстиями и блок периодического сканирования спектра в окрестности анализируемых спектральных линий с синхронным электроприводом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, в диске оптического прерывателя выполнены дополнительные отверстия и в спектрофотометр введены датчик сигнала синхрбнизации от дополнительных отверстий и преобразователь частоты сигнала синхронизации, выход которого соединен с синхронным электроприводом блока периодического сканирования спектра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз%

1.. Славный В. A. и др. Некоторые специальные способы регистрации спектральных линий. "ЖПС", 25, вып.6, с.984, 1976.

2. Easer R.C. at agf. Double

modulation opt iñà6 scanning and mechani ca i chopping in atomic absorption spectrometry using à continuum

source uAnalyt. Chem" 44, Р 4, 1972, р. 698.