Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения содержания паров ртути в загрязненном воздухе.
Известен анализатор для определения ртути, состоящий из источника излучения, абсорбционных светофильтров, люминофора, поглощающей ячейки и фотоумножителя [1]
Наличие люминофора и необходимость применения фотоумножителя ограничивают надежность и определяют большие габариты анализатора.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является анализатор, реализующий способ атомно-абсорбционного анализа элемента [2] состоящий в просвечивании анализируемой пробы излучением соответствующей спектральной лампы, дополнительно пропущенным через насыщенные пары этого элемента, и регистрации поглощения пробой нерезонансной линии этого элемента с определенной длиной волны.
Описанный анализатор содержит спектральную лампу, генератор возбуждения разряда в лампе, ячейку с насыщенными парами определяемого элемента, поглощающую ячейку с анализируемой пробой и устройство выделения нерезонансной спектральной линии.
Наличие дополнительной ячейки с насыщенными парами и необходимость применения монохроматора для выделения определенной спектральной линии усложняют конструкцию и определяют большие габариты и ограниченную надежность анализатора.
В предложенном анализаторе, содержащем оптически сопряженные высокочастотную безэлектродную спектральную лампу, наполненную парами ртути, с подключенным к ней высокочастотным генератором, возбуждающим разряд в лампе, поглощающую ячейку с анализируемым воздухом, фотоприемник, выполненный с возможностью регистрации нерезонансного излучения спектральной лампы, и индикатор, по ходу излучения за поглощающей ячейкой установлена поверхность для отражения прошедшего через ячейку резонансного излучения на спектральную лампу, при этом фотоприемник оптически сопряжен непосредственно со спектральной лампой.
В предложенной конструкции анализатора поглощающая ячейка может быть выполнена в виде тора.
Кроме того, в предложенном анализаторе в качестве фотоприемника может быть применен кремниевый фотодиод.
Существенным отличием предложенного анализатора является то, что наличие ртути в анализируемом воздухе регистрируется по изменению интенсивности излучения лампы, а не поглощающей ячейки. Для этого по ходу излучения за поглощающей ячейкой установлен отражатель резонансного излучения ртути, обеспечивающий перенос информации о наличии ртути в анализируемом воздухе непосредственно в излучение лампы. В связи с этим изменено и традиционное положение фотоприемника он расположен по ходу лучей не за ячейкой, а оптически сопряжен непосредственно с лампой и расположен вблизи нее. Все это позволяет упростить конструкцию и повысить надежность анализатора.
Использование в аналитических целях излучения лампы снимает ограничения на взаимное расположение лампы, поглощающей ячейки и фотоприемника. В предложенной конструкции анализатора возможно использование ячейки тороидальной формы. Лампа в этом случае расположена в центре тора, форма отражателя соответствует форме внешней стороны ячейки, фотоприемник расположен над лампой. Таким образом снижаются потери излучения лампы, поскольку используется излучение в большем телесном угле.
В предложенном анализаторе на фотоприемник поступают более интенсивные световые потоки, поэтому возможна регистрация как определенной линии, так и полного нерезонансного излучения лампы. В этом случае в качестве фотоприемника возможно использование кремниевого фотодиода, чувствительного к излучению с длиной волны 4000-12000 , что уменьшает габариты анализатора и упрощает процесс его эксплуатации.
На чертеже изображена структурная схема анализатора.
Анализатор содержит высокочастотную безэлектродную спектральную лампу 1, наполненную парами ртути, высокочастотный генератор 2, возбуждающий разряд в лампе, поглощающую ячейку 3 с анализируемым воздухом, отражатель 4 резонансного излучения ртути, фотоприемник 5, регистрирующий нерезонансное излучение лампы, и индикатор 6.
Анализатор работает следующим образом. Высокочастотный генератор 2 возбуждает разряд в безэлектродной ртутной спектральной лампе 1, около 90% излучения которой приходится на резонансную линию Hg 2537 , соответствующую переходу между подуровнями основного состояния атома Hg. Остальное излучение соответствует атомным переходам из основного на более высокие энергетические уровни, а также комбинационным переходам. Резонансное излучение, отражаясь от отражателя 4, возвращается на лампу 1 и поглощается плазмой разряда. Населенность верхнего подуровня основного состояния атомов Hg в лампе и, следовательно, вероятность комбинационных переходов и их вклад в нерезонансное излучение увеличиваются (так называемый оптогальванический эффект). Установка поглощающей ячейки 3 с анализируемым воздухом между лампой и отражателем уменьшает это дополнительное нерезонансное излучение за счет поглощения резонансного излучения атомами ртути при их наличии в воздухе.
Использование изобретения особенно эффективно при массовом производстве анализаторов ртути в воздухе для бытовых и производственных целей. Изобретение может быть использовано для анализа других легкоиспаряемых элементов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РАДИОСПЕКТРОСКОП С ЯЧЕЙКОЙ ПОГЛОЩЕНИЯ | 1993 |
|
RU2080716C1 |
КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ НА ГАЗОВОЙ ЯЧЕЙКЕ | 2011 |
|
RU2452086C1 |
СПОСОБ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РТУТИ И АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР РТУТИ | 2007 |
|
RU2353908C2 |
КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ НА ГАЗОВОЙ ЯЧЕЙКЕ С ЛАЗЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКОЙ | 2009 |
|
RU2408978C1 |
УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ КВАНТОВОГО ДИСКРИМИНАТОРА | 2013 |
|
RU2516535C1 |
КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ НА ГАЗОВОЙ ЯЧЕЙКЕ С ИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ НАКАЧКОЙ | 2008 |
|
RU2369959C1 |
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ РТУТНЫЙ АНАЛИЗАТОР | 2008 |
|
RU2373522C1 |
КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА КОГЕРЕНТНОГО ПЛЕНЕНИЯ НАСЕЛЕННОСТИ | 2013 |
|
RU2529756C1 |
ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРА | 2002 |
|
RU2264604C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ | 1990 |
|
RU2033640C1 |
Использование: в аналитическом приборостроении для анализа ртути и других легкоиспаряемых элементов. Сущность изобретения: анализатор содержит высокочастотную безэлектродную ртутную лампу, высокочастотный генератор, поглощающую ячейку, отражатель резонансного излучения ртути, прошедшего через поглощающую ячейку, на лампу, фотоприемник, индикатор. Наличие ртути в анализируемом воздухе регистрируется по изменению нерезонансного излучения лампы. Поглощающая ячейка может быть выполнена в виде тора, в качестве фотоприемника может быть применен кремниевый фотодиод. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Способ атомно-абсорбционного анализа | 1978 |
|
SU771481A1 |
Авторы
Даты
1995-06-27—Публикация
1992-11-24—Подача