Газоразрядная спектральная лампа Советский патент 1984 года по МПК H01J61/09 

оо

00

о ю Изобретение относится к газоразрядным приборам, в частности к газоразрядным спектральным источникам света, излучающим спектральные линии различных химических элементов, и может быть использовано в атомно-абсорбционных спектрофотометрах, рефрактометрах, магнитометрах и др. Известны газоразрядные спектральные лампы, содержащие источник питания, колбу, разрядную полость и полость для помещения химических элементов, сообщающие ся между собой через прямой канал 1 3. Однако в указанных устройствах нельзя получить интенсивное стабильное излучение. Это связано с локальным поступлением lusров химического элемента из канала в разряд. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является газоразрядная спектральная лампа, содержащая колбу из оптически прозрачного материала, катод, анод и размещенную внутри колбы перегородку, разделяющую ее внутренний объем на разрядную полостьи полость для размещения химических элементов или их соединений, сообщающиеся между собой через указанную перегородку 4. Однако и в данном устройстве за счет диффузии паров через локальные пристеночные зазоры между полостью для помещения рабочего вещества и разрядной полостью осуществляется неравномерное введение паров в зону разряда. Такая неравномерность в распределении концентрации паров в разрядной полости ведет к раскачке в разряде различного рода пульсаций. Это вызывает ухудшение стабильности излучения газоразрядных спектральных ламп. Цель изобретения - повышение стабильности излучения за счет равномерного поступления паров химических элементов или их соединений в разрядную полость. Указанная цель достигается тем, что в газоразрядной спектральной лампе, содержащей колбу из оптически прозрачного материала, электроды и размещенную внутри колбы перегородку, разделяющую ее внутренний объем на разрядную полость и полость для помещения химических элементов или их соединений, сообщающиеся между собой через указанную перегородку, перегородка выполнена пористой, обеспечивающей диффузию химических элементов и их соединений. При этом перегородка может быть вы полнена из проводящего ток материала, например из графита, а разрядная полость - внутри перегородки. Кроме того, внещняя поверхность перегородки может быть расположена внутри полости для помещения химических элементов или их соединений, На фиг. 1 и 2 представлены варианты предлагаемой газоразрядной спектральной лампы. Лампа включает в себя колбу 1, катод 2 и анод 3, разрядную полость 4, полость 5 для помещения химических эле.ментов или их соединений, отделенные друг от друга перегородкой 6. Катод 2 и анод 3 подключаются к источнику питания 7. При необходимости, например при использовании труднолетучих веществ, возможен подогрев химического элемента подогревателем 8. Устройство работает следующим образом. После включения источника питания 7 в разрядной полости 4 загорается разряд. За счет мощности, выделяющейся в разряде, а при необходимости и за счет подо|рев;1теля 8 химический элемент или его соединение начинает испаряться в полости 5. Пары диффундируют через перегородку б и попадают в разрядную полость 4, где в разряде происходит возбуждение спектра атомов химического элемента. За счет того, что пары поступают равномерно по всей поверхности разрядной полости, исключена возможность образования локальных экстремумов концентрации паров химического элемента в разряде, что затрудняет образование колебаний в плазме, обеспечивая устойчивое горение разряда и равномерное возбуждение атомов в разрядной полости, что приводит к повыщению стабильности излучения газоразрядной спектральной лампы. Выполнение перегородки пористой, обеспечивающей диффузию через нее паров химичес их элементов и их соединений, позволяет вводить рабочее ве цество равномерно по всей поверхности перегородки, вызывая существенное .улучшение однородности введения, что приводит к повыщению стабильности излучения газоразрядной спектральной лампы. Выполнение перегородки из проводящего ток материала, например из графита, позволяет зажигать разряд на всей поверхности разрядной полости и, в частности, на перегородке, что обеспечивает равномерный ее перегрев, повышая стабильность выхода рабочего вещества в зону разряда, что улучщает стабильность излучения. Выполнение разрядной полости в перегородке и расположение внещ.ней поверхности перегородки внутри полости для помещения химических элементов или их соединений позволяет вводить рабочее вещество по всей внутренней поверхности разрядной полости. Это обеспечивает максимальную однородность поступления паров в разряд, вызывая повыщение стабильности излучения. Испытания предлагаемой газоразрядной спектральной лампы показывают, что она позволяет более чем в 6 раз увеличить стабильность излучения спектра химических активных и легколетучих элементов по сравнению с прототипом за счет более равномерного поступления паров химических элементов или их соединений в разрядную полость.

Сравнительные испытания газоразрядной спектральной лампы по изобретению с известными типа ЛСП-1 показывают, что для одних и тех же элементов их характеристики аналогичны. В то же время в предлагаемых лампах возможно за счет равномерного поступления паров рабочего вещества в разряд получение стабильного излучения спектра химически активных и

легколетучих элементов, таких как селен, мышьяк и др., что делает возможным анализ этих элементов, необходимый в охране окружающей среды, медицине, криминалистике и др. Использование таких ламп, например в атомно-абсорбционном анализе позволяет расширить круг анализируемых элементов, аовмсить воспроизводимость анализа и уменьшить предел обнаружения элементов за счет снижения уровня шумов

и повышения стабильности излучения аналитической линии газоразрядной спектральной лампы.

1. ГАЗОРАЗРЯДНАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЛАМПА, содержащая колбу из оптически прозрачного материала, электроды и размещенную внутри колбы перегородку, разделяющую ее внутренний объем на разрядную полость и полость для размещения химических элементов или их соединений, сообщающиеся между собой через указанную перегородку, отличающаяся тем, что, с целью повыщения стабильности излучения за счет создания равномерного поступления паров в разрядную полость, перегородка выполнена пористой, обеспечивающей диффузию химических элементов и их соединений. 2.Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что перегородка выполнена из проводящего ток материала. 3.Лампа по п. 2, отличающаяся тем, что разрядная полость выполнена внутри перегородки. 4.Лампа по п. 3, отличающаяся тем, что внешняя поверхность перегородки располо(Л жена внутри полости для помещения химических элементов или их соединений.

у ; - У///

фиг. 2.