Свч-плазмотрон для спектрального анализа Советский патент 1974 года по МПК G01N21/56 

(54 СВЧ-1ША:ЖОТРОН для СПЕКТРАЛЬНОГО

АНАЖЗА

Изобрэтение относится к устройствам для получения низкотемпаратуряой плазмы.

Известен двухкамерный СВЧплазмотрон (а.с, № 142709) с диэлектрической разрядной трубкой, пронизывающей обе камеры, и завихрителем. Для того чтобы уманьпшть отражения от плазмотрона путем взаимной компенсации отражений от камер, электрические длины камер различаются на четверть длины электромагнитной волны, распространяющейся в волноводе, при этом условия поглощения СБЧ-энергии в обеих камерах предполагаются одинаковыми, В реальных условиях, осбенно при использовании плазмотрона для проведения э1мссионного и атоглно-абсорбционного анализа, когда через разрядную трубку продуваются газ и анализируемое вещество, условия поглощения GB4-. энергии в камерах становятся раз1л1чными, так как в.пеовую камеру

поступает холодный газ, а во вторую камеру - газ, нагретый в первой камере В результате нарушается взаимная компенсация отраже5 НИИ СВЧ-энергии от камер и наблюдается отражение СВЧ-энергии от плазмотрона.

Кроме того, когда газ вводится на одном конце разрядной трубки

0 и выводится на другом, необходиш на одном из ее торцов перегородка, полностью или частично перекрывавз щая сечение трубки. Перегородка препятствует распространению оптического излучения вдоль трубки. Выполнение перегородки из оптически прозрачных материалов не решает проблемы, так как из-за загрязнения твердыми и жидкшуш про,цук0 анализируемых веществ оптическая прозрачность трубки резко ухудшается. Это затрудняет использование плазмотрона при эмиссионном спектральном анализе и делает его

5 практически невозмошым при атомно-абсорбциояном спектральном анадязе, когда требуется сквозное просвечивание разрядной трубки внешним источником света. С целью достижения полной идентичности условий поглощения СВЧ-энергии в камерах я улучшения таким образом согласования плазмотрона и источника СВЧ-энергии, а также с целью обеспечения беспрепятственного распространения оптического излучения вдоль диэлектрической разрядной трубки по всему ее сечению плаамосбразуюощи газ и анализируемое вещество вводятся в разрядную трубку в ее средней части между камерами, а сама трубка открыта с обоих торцов. Предложенный плазмотрон схематически изображен на чертеже. Плазмотрон состоит из двух камер I, образованных путем разделения волновода 2 и различающихся своими электрическими длинами на четверть длины волны в волноводе ; запредельных экранирую щих трубок 3, диэлектрической разрядной трубки 4 и штуцера 5 для ввода газа в трубку. Работает плазмотрон- следующим образом. В штуцер 5 подается смесь плазмообразущего газа с анализируемым веществом в виде аэрозоля, Которая равномерно |вствкается по 8 трубке 4 и выходит в атмосферу через оба ее торца. Выходным фланцем 6 плазмотрон присоединяется к волноводному тракту. После подачи СВЧ-энергии в разрядной трубке 4 возбуждается разряд. При этом достигается полная идентичность условий поглощения СВЧ-энергии в камерах, обеспечивающая хорошее согласование плазмотрона с источником СВЧ-энергии , свободный выход излучения плазмы через любой из торцов трубки и свободное распрострааэние через трубку оптического луча от внешнего источника. nPEJCffiT ИЗОБРЕТЕНИЯ СВЧ- плазмотрон для спектрального анализа, состоящий из двух камер, подключенных к источнику СВЧ-энергии отрезками волноводов, проходящей через обе камеры диэлектрической трубки, экранирующих запредельных трубок и штуцера для подачи газа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности спектрального анализа и улучшения согласования плазмотрона с источником СВЧ-энергии, штуцер расположен на диэлектрической трубке на равном расстоянии от камер, а диэлектрическая трубка выполнена открытой с обоих торцов.