СПЕКТРАЛЬНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ АТОМНОЙ АБСОРБЦИИ Российский патент 2005 года по МПК H01J61/09 G01N21/31 

Предлагаемое изобретение относится к классу спектральных газоразрядных источников света, предназначенных для работы в аппаратуре атомно-абсорбционного анализа. Известна конструкция спектральной газоразрядной лампы с полым катодом, излучающая спектры различных химических элементов, содержащая колбу с увиолиевым окном для выхода излучения, прозрачного с ультрафиолетовой части спектра, анод, электроизоляционная трубка и полый катод, имеющий основную разрядную полость в виде цилиндра, открытого со одной стороны и выполненного из материала, спектр которого необходимо получить /1/. Анод имеет форму штыря или цилиндра, расположенного в непосредственной близости к открытой полости катода. Полый катод помещен в электроизоляционную трубку с гладеньким (0,2-0,3) мм зазором. Лампа наполняется инертным газом неоном по определенного давления. При подключении такой лампы к источнику питания между анодом и разрядной полостью катода зажигается тлеющий разряд. Под действием интенсивной ионной бимбардировки происходит распыление материала катода. Продукты распыления в виде нейтральных атомов попадают в газовый разряд, возбуждаются там при соударении с электронами и излучают линии, принадлежащие спектру этого элемента, интенсивность излучения которых используется в приборах атомно-абсорбционного анализа. К недостаткам ламп подобной конструкции следует отнести малую величину интенсивности излучения резонансных линий. Для увеличения интенсивности излучения внутрь полости голого катода вставлены дополнительные элементы в виде проволоки или фольги элемента полого катода /2/. Это привело к некоторому увеличению площади горения, и, соответственно, к увеличению интенсивности излучения резонансных линий. Однако интенсивность излучения оказалась все же недостаточной. Более того, не на каждый металл можно иметь дополнительные элементы. На такие металлы как натрий, калий, мышьяк и др. дополнительных элементов изготовить не удается. Поэтому для увеличения интенсивности излучения резонансных линий надо искать другие технические решения.

Техническим результатом изобретения является увеличение интенсивности излучения резонансных линий. Для достижения технического результата в спектральной газоразрядной лампе для атомной абсорбции, содержащей колбу с увиолевым окном для выхода излучения и расположенные в ней анод, электроизоляционная трубка и полый катод, имеющий основную разрядную полость в виде цилиндра, открытого с одной стороны и выполненного из материала, спектр которого необходимо получить, выполнен с дополнительными разрядными полостями, сообщающимися с основной полостью в единую разрядную полость с общей площадью горения. Диаметры дополнительных разрядных полостей равны 0,8-1,2 диаметра основной полости. За счет того удалось объединить все полые катоды в один общий полый катод с суммой площадей горения всех разрядных поверхностей. При этом удалось получить существенное увеличение площадей горения газового разряда, а также количество нейтральных атомов в основной разрядной полости, полом катоде, а соответственно, и увеличение интенсивности излучения резонансных линий на оси выхода излучения. Чем больше дополнительных разрядных полостей, сообщающихся с основной разрядной полостью, тем больше площадь горения тлеющего разряда, а соответственно и больше интенсивность изучения резонансных линий.

На фиг.1 изображена конструкция газоразрядной спектральной лампы для атомной абсорбции в разрезе. На фиг.2 изображен полый катод по сечению А-А. Лампа представляет собой стеклянный баллон 1 цилиндрической формы с плоским окном 2 для выхода излучения, прозрачного в ультрафиолетовой части спектра. Анод 3 выполнен из никелевой проволоки. Имеет форму кольца.

Полый катод 4 имеет основную разрядную полость 5 в виде цилиндра, открытого с одной стороны и выполненного из материала, спектр которого необходимо получать, установлен в стеклянной трубке 6 с небольшим зазоров (0,2-0,3) мм, чтобы тлеющий разряд не проникал на внешнюю поверхность катода. Полый катод выполнен с дополнительными разрядными полостями 7, диаметры которых равны 0,8-1,2 диаметра основном полости. Анод, полый катод и стеклянная трубка собраны на стеклянной ножке 8 с помощью молибденовых выводов 9. Лампа наполнена инертным газом до необходимого давления.

При подключении такой лампы к источнику питания между анодом 3 основной разрядной полостью 5 и всеми разрядными полостями 7 катода 4 зажигаются тлеющие разряды в инертном газе. Продукты распыления как от основной разрядной полости, так и от дополнительных разрядных полостей в виде нейтральных атомов попадают в газовый разряд основной полости, возбуждаются там при соударении с элементами и излучают спектральные линии, интенсивность излучения которых через плоское окно 2 выходит из лампы.

В процессе работы лампы распыленные частицы, вылетая из дополнительных разрядных полостей в основную разрядную полость, добавляют интенсивность в общее излучение лампы и уменьшают самообращение основной линии излучения.

Таким образом, наличие дополнительных разрядных полостей в полном катоде приводит к существенному увеличению интенсивности излучения резонансных линий. Чем больше дополнительных разрядных полостей сообщается с основной разрядной полостью, тем больше интенсивности излучения будет получено от лампы.

Предложенное изобретение является новым.

Предложена новая конструкция полого катода и лампы в целом. Произведен изобретательский шаг.

Полый катод лампы выполнен с дополнительными разрядными полостями, сообщающимися с основной разрядной полостью в единую разрядную полость с общей площадью горения. Диаметры дополнительных разрядных полостей равны 0,8-1,2 диаметра основной полости. Изобретение промышленно применимо в производстве спектральных ламп для увеличения интенсивности изучения резонансных линий и улучшения качественных характеристик лампы.

Литература

1. К.П.Курейчик и др. "Газоразрядные источники света для спектральных измерений", г.Минск, издательство "Университетское", 1987 г., стр.32-42.

2. СССР №1552255, кл. Н 01 J 61/09 1988 г.

Изобретение относится к спектральным газоразрядным лампам с полым катодом, предназначено для работы в аппаратуре атомно-абсорбционного анализа, содержит колбу с увиолевым окном для выхода излучения прозрачного в ультрафиолетовой части спектра и размещенные в ней анод, электроизоляционную трубку и полый катод, катод основную разрядную полость в виде цилиндра, открытого с одной стороны и выполненного из материала, спектр которого необходимо получить. Полый катод выполнен с дополнительными разрядными полостями, сообщающимися с основной полостью в единую разрядную полость с общей площадью горения. Диаметры дополнительных разрядных полостей равны диаметру основной полости. Тлеющий разряд горит между кольцевым анодом и основной и дополнительными разрядными полостями. Продукты распыления от всех полостей попадают в основную разрядную полость, возбуждаются там при соударениях с электронами и излучают спектральные резонансные линии увеличенной интенсивности. Это за счет увеличенной разрядной поверхности. Чем больше дополнительных разрядных поверхностей, тем больше интенсивность излучения. Такая лампа найдет применение не только в атомно-абсорбционных приборах, но и в аппаратуре атомно-флуоресцентного анализа, благодаря повышенной интенсивности излучения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Спектральная газоразрядная лампа для атомной абсорбции, содержащая колбу с увиолевым окном для выхода излучения, прозрачного в ультрафиолетовой части спектра, и расположенные в ней анод, электроизоляционная трубка и полый катод, имеющий основную разрядную полость в виде цилиндра, открытого с одной стороны и выполненного из материала, спектр которого необходимо получить, отличающаяся тем, что полый катод выполнен с дополнительными разрядными полостями, сообщающимися с основной разрядной полостью в единую разрядную полость с общей площадью горения, при этом диаметры дополнительных разрядных полостей равны (0,8-1,2) диаметра основной полости катода.2. Спектральная газоразрядная лампа по п.1, отличающаяся тем, что дополнительных разрядных полостей выполнено 2, 4, 6, 8.