Устройство для возбуждения атомной флуоресценции Советский патент 1989 года по МПК G01J3/10 G01N21/64 

Изобретение относится к технике аналитического контроля вещества и спектральному анализу и может быть использовано в средствах атомно-флуо- ресцентного анализа состава вещества для различных областей народного хозяйства (цветная и черная металлургия, геология, горная промышленность, химия и т.д.) а также для измерения люминесценции руд и минералов.

Целью изобретения является повышение точности измерений люминесценции руд и минералов за счет учета рассеянного излучения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства и блока управления соответственно.

Устройство состоит из кварцевой цилиндрической трубки 1 с полым като-: дом и анодом, выводы которых подключены к блоку импульсного питания 2, фокусирующей линзы 3, расположенной на выходе кварцевой цилиндрической трубки 1 и входе кварцевого разрядного баллона 4 (также имеющего вид кварцевой цилиндрической трубки), на

4

со

sj

4;

Од 4

выходе которого помещается вторая фокусирующая линза 5. Кварцевый разрядный баллон 4 помещается -в электромагнитное поле индуктора 6 ВЧ-генера- тора 7, который, в свою очередь, подключен к блоку прерывания 8. Управление блоком импульсного питания 2 и блоком прерьюания 8 осуществляется блоком управления 9.

Излучение у кварцевого разрядного : баллона прерывают на время Г с периодом Т (фиг. 2), при этом кварцевый баллон в момент прерьшания представляет собой объем, заполненный свобод ными невозбужденными атомами металла Проходящие в этот момент через объем баллона импульсы света кварцевой цилиндрической трубки длительностью С с периодом Т (фиг. 3) поглощаются свободными атомами металла. Таким образом, центр линии излучения кварцевой трубки окайсется поглощенным, и это излучение будет возбуждать небольшой сигнал флуоресценции и зна- читальный сигнал.рассеянного излучения.

Устройство работает следующим образом.

Блок управления вырабатывает пря- моугольные импульсы (фиг. 4, эпюра а от передних фронтов которых формируются импульсы длительностью О с периодом Т (фиг. 4,эпюра б), управляющие работой блока импульсного пита- ния и блока прерывания одновременно. Блок импульсного питания формирует импульс большой амплитуды (фиг. 4 эпюра б), чтобы линия излучения кварцевой цилиндрической трубки с полым катодом была максимально уширена и самообращена. В это же время блок прерывания формирует импульсы прерывания ВЧ-разряда длительностью С и периодом Т (фиг. 4, эпюра в). Тапим образом, излучение кварцевой трубки с полым катодом проходит через пары металла, образующиеся в момент прерывания ВЧ-разряда, и поглощается ими. При этом линия излучения квар- цевой трубки максимально уширена и самообращена, и она будет возбуждать большой сигнал рассеянного излучения и незначительный сигнал флуоресценции. В остальное время происходит излучение ВЧ-разряда,- дающее узкую интенсивную линию, что позволяет увеличить отношение интенсивностей флуоресценч ного излучения к рассеянному излучению при атомно-флуорес- центных измерениях.

,Пдя работы в атомно-флуоресцент- 1- .

ном анализе с учетом неселективных

помех спектральная лампа долясна работать в двух режимах. В первом режиме должна быть обеспечена большая интенсивность линии излучения при ее незначительном ушйрении. Во втором режиме линия должна быть максимально ушит рена и самообращена. Оптимальным является равенство интегральны ; интенсивностей излучений (на заданной спектральной линии) в двух режимах при снижении во втором режиме интенсивности возбуждаемой флуоресценции на порядок и более по сравнению с первь5м режимом.

Известно применение лампы с селективной модуляцией для учета неселективных помех, использующее принцип двух полых катодов, расположенных последовательно по ходу излучения. Указанный источник не может обеспе-. чить два рассмотренных выше режима работы, необходимых для атомно-флуоресцентного al aлизa с учетом рассеянного излучения, поскольку обеспечивая в первом режиме работы узкую линию излучения первого катода, нельзя получить необходимую плотность атомного пара для поглощения центра линии излучения второго катода. Кроме этого, при работе в нефорсированном режиме интенсивность излучения первого катода не обеспечивает интенсивность, необходимую для получения низких пределов обнаружения.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения атомной флуоресценции, содержащее ВЧ-ге- нератор, индуктор, расположенный вокруг кварцевого разрядного баллона, заполненного инертным газом и металлом, о тли ч ающе ее я тем, что, с целью повьш1ения точности измерений, устройство дополнительно содержит кварцевую цилиндрическую трубку, заполненную инертным газом, с заключенными в ней полым катодом и. анодом, две кварцевые фокусирующие линзы, блок импульсного питания, блок прерывания и блок управления, соединенный с блоком импульсного питания, соединенным с полым катодом и анодом, и с блоком прерывания, соединенным через ВЧ-генератор с выводами индуктора, при этом между выходом кварцевой цилиндрической трубки с полым като74646

ного баллона, выполненного также в виде кварцевой цилиндрической трубки, расположена кварцевая фокусирующая линза с фокусным расстоянием, равным половине длины баллона, на выходе которого расположена вторая фокусирую

Изобретение относится к спектральному анализу. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для реализации цели создают спектральную лампу, работающую в двух режимах. В первом режиме лампа обеспечивает большую интенсивность линии излучения при ее незначительном уширении, во втором режиме линия будет максимальна уширена и самообращена. Устройство для возбуждения (лампа) содержит дополнительно кварцевую цилиндрическую трубку, заполненную инертным газом с заключенными в ней полым катодом из исследуемого металла и анодом, две кварцевые фокусирующие линзы. Между цилиндрической трубкой с полым катодом и анодом и входом основного кварцевого разрядного баллона расположена кварцевая фокусирующая линза с фокусным расстоянием, равным половине длины баллона, на выходе которого расположена вторая фокусирующая линза. 4 ил.

дом и анодом и входом, кварцевого разрядрая линза.

Фи.1

Физ .2

- Т

Фие.З