Способ измерения атомной флуоресценции Советский патент 1983 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к алшлитйческой спектроскопии и может быть использовано в средствах атомнофлуоресцентного анализа состава вещества для различных областей народного хозяйства (цветная и черная металлургия, геология, горная промышленность и,т.д.). Известен способ измерения атомной флуоресценции, заключающийся в переменном просвечивании атомизатора источниками сплошного и линейчатого спектра с последующим выделе нием флуоресцентного сигнала. Выделение флуоресцентного сигнала происходит за счет вычитания из сиг нала, обусловленного рассеянным и флуоресцентным излучением источника линейчатого спектра, сигнала рассеянного излучения источника сплошного спектра. Вычитание осуществляется после предварительного уравнивания рассеянных излучений источников при Бведении холостого раствора (раствора, не .содержащего анализируемого элемента и дающего рассеянный сигнал необходимой для уравнивания величины) ll . Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения атомной флуоресценции, заключающийся в облучении атомных паров анаЛитической ячейки импульсным резонансным излучением с последующим выделением сигнала флуоресценции. 2 . Недос.татком известных способов является невысокая точность измереНИИ, обусловленная тем, что. источником линейчатого спектра и источни ком сплошного спектра просвечиваются разные участки пламени. Кроме того, к недоста1-кам следует отнести невысокую точность измерений, обусловленную необходимостью увеличивать ширину щели монохроматора в случае малой интенсивности рассеянного излучения источника сплошног спектра, а также невозможность проводить уравнивание, если интенсивность излучения источника сплошного спектра меньше интенсивности рассеянного излучения источника линейчатого спектра (в данном спектральн диапазоне длин волн). Цель изобретения - повышение точности атомно-флуоресцентных изме рений. Поставленная цель достигается те что согласно способу измерения атом ной флуоресценции, заключающемуся в облучении атомных паров аналитической ячейки импульсным резонансным .излучением с последующим выделение сигнала флуоресценции, дополнительн возбуждают аналитическую ячейку импульсным резонансным излучением, из мер1яют интенсивность излучения аналитической ячейки при двух значения интенсивности резонансного возбуждаю щего излучения, при которых соотно- шение интенсивности флуоресцентного и рассеянного излучений в измеряемом сигнапе отличается не более чем в 10 раз, величину аналитического сигнала находят по формуле пЭТ А л А эт - 3 ,эт PI . где А, В - интенсивность излучений аналитической ячейки при первом и втором значениях интенсивности резонансного излучения; r, ,Лп 3, til,, - соответственно интенсивГ1 го ности рассеянного и флуоресцентного излучений при введении в атомизирующий газ эталонных проб при первом и втором значениях интенсивности резонансного излучения. Пример . Измерение флуоресценции на лиции золота 242,8 им. Возбуждение флуоресценции осуществляется лампой c полным катодом, излучающей спектр золота. На чертеже представлены зависимости интенсивности флуоресценции и интенсивности рассеянного излучения от амплитуды импульса тока, протекающего через спектральную лампу. Графики постро: ены в полулогарифмическом масштабе.Измерения проведены при среднем токе через лампу ср - Ю мА. Средний ток через лампу поддерживается постоянным за счет увеличения скважности .импульсов тока при соогветствующем увеличении амплитуды импульса, которая изменялась от 60 до 480 мА. Из графика видно, что скорость роста интенсивности .рассеянного излучения выше скорости изменения интенсивности флуоресцентного сигнала. Это объясняется тем, что с увеличением интенсивности резонансного излучения контур линии излучения уширяется и,перекрывает контур линии флуоресценции. Возрастание флуоресценции определяется при этом увел.ичением интенсивности возбуждающего излучения, а более быстрый рост интенсивности рассеянного света возникает за счет увеличения интенсивности излучения источника и утирения его контура линии излучения. Соотношение интенсивности флуоресцентного и рассеянного излучений в измеряемом сигнале при двух значениях интенсивности возбуждающего резонансного излучения должно

отличаться не более чем в 10 раз, поскольку при большей величине этого соотношения существенно увеличивается уровень спектральных помех.

Для измерения флуоресцентного сигнала с помощью зависимостей, изображенных на чертеже, осуществляется выбор двух режимов питания спектральной лампы, прикоторых

где Jp сигналы рассеянного и

флуоресцентного излучений в первом режиме; .

Зфд ,3р„- сигналы, измеренные во втором режиме.

Целя обе части выражения (3) на

эт

и вычитая из выражения (2) выражение (3), получим

()

10

Измеряются интенсивности Jp ( рассеянного излучения в первом и BTdpoM выбранных режимах при введении в атомизатор эталона, не содержащего анализируемый элемент (золото). В качестве эталона может быть использован раствор спектрально-чистого лантана или кальция не обходимой концентрации.

Интенсивности J, f флуорес;центных сигналов определяются в двух -режимах при введении в атомизатор эталонного раствора золота. Далее в атомизатор вводится растйор содержащий неизвестную концентрацию золота, и в выбранных режимах измеряются величины А и В

,

фА, CZ)

, о )

15

Из (4) следует

-Л9Т

А.-В

Г5-;

3Р|

Ф тэт -11--

1ЧТ- -.эт

Рл tfl(.

Положительный эффект способа сос.тоит в повышении точности анализа состава вещества в 2-3 раза, так кик появляется возможность уменьшить вли30яние рассеянного излучения и спектральных помех.

Способ используется в анализаторе АФЛ-3.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АТОМНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ, заключающийся в облучении атомных паров ,а11алитич ёской ячейки импульсным резонансным излучением с последующим вьщелением сигнала флуоресценции, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, допол|НИтельно возбуждают аналитическую ячейку импульсным резонансным Itpn г,о сИ 1,78 Z.ae 2,3g 2,68 ;лучением, измеряют интенсивность излучения аналитической ячейки при двух значениях интенсивности резо- : .нансного возбуждающего излучения, при которых соотношение интенсивности флуоресцентного и рассеянного излучений в изм(аряемом сигнале .отличается не более чем в 10 раз, величину аналитического сигнала находят по формуле Т А 6 тэт Рл ,ЧЭТ -1ЭТ . Рг 3 тэт -орлл Pi Q где А , В - величины сигналов аналиS тической ячейки при,пер(Л вом и втором значениях интенсивности резонансС ,эт;эт эт зг излучения; p,Jp.j,4pinVr интенсив ,. ности рассеянного и флуЪресцентного излучений при введении в атомизи- , рующий газ эталонных проб при первом и втором значениях интенсивности резо- нансного излучения. Ац IP 1ФЛ r,i