Источник возбуждения спектра для спектрального анализа Советский патент 1976 года по МПК G01J3/10 

и. .. .Н- ,:.... ,;.;

пости разряд{шх импульсов и стотьП их слпцования,

Увеличение длительности разрядного импульса в иэвеогных приборах свйзано с увеличежтем величины раарядло1-чэ сопротивяйния контура, что приводит вПГедбпустимб потерям в разрядном контуре,

Этот существенный недостаток известных приборов, использующих апериодический , не позволяет повысить экспрессность анализа.

Цель изобретения получение апериоди ческого .разряда с повышенной частотой следования разряднь х импульсов и увеличьЯие к.п.д, 1

Поставленная цель достк-газтся тем, что между конденсатором и индуктивностью ко лetaтeльнoгo разрядного контура включен в прямом шаправлении разрядный вентиль, а параллельно конденсатору включена дополнительная цепь, образованная последовательно соединенными индуктивностью и вентилем,

На фиг, 1 показана блок-схема предло женного источника возбуждения спектра , спектрально1Х) анализа; на фиг. 2 графики тока и напряжения в разрядном контуре. Основной частью источника возбуждения спектра является колебательный разряднь й контур, образованный последовательно соединенными конденсатором 1, разрядной индуктивностью 2 и аналитическим промежут ком между противоэлектродом 3 и анализируемой пробой 4,

Конденсатор 1 подк.лючен к выходу блока 5 питания через прерыватель зарядного тока 6, К {разрядному контуру подключен также блок 7 поджига, представляющий собой генератор высоковольтных импульсов.

конденсатором 1 и разрядной ин дуктиБностью 2 в прямом направлении включен разрядный вентиль 8, а параллельно ко денсатору 1 включена дополнительная цепь, образованная последовательно соединенными индуктивностью 9 и вентилем 10, Кроме того, для защиты вентилей 8, 10 от импул оных ТОКОВЫХ перегрузок в разрядном, ко1 гуре и в дополнительной цепи могут быть включены буферные дроссели 11 Дчя изме- рения тока в разрядном контуре в него мо жет быть включен также измерительный шунт 12 с малым сопротивлением, не влияЮЩИМ на зарядные и разрядные процессы в контуре.

В зависимости от требуемой формы разрядного тока соотношение величин индуктив ностей 2 и. 9 может быть различным. В частности, для получения серии униполярн{ гх разрядных импульсов в каждом цикле разря да величины индуктиьности 2 и 9 целесоо

Iразно выполнить равными, для получения одного апериодического {разрядного импульса большой длительности (более 500 мксек) {разрядная индуктивность 2 должна в 1ОО или более раз превышать индуктивность Э дополнительной цепи. Кроме того, дляпредотвращения дугообразования в разрядном контуре в качестве вентиля 8 целесообразно использовать не диод, а тиристор.

Предложенный источник возбуждения спектра работает следующим. об{зазом.

С помощью блока 5 пи-тания происходит заряд конденсатора 1 разрядного контура до рабочего напрял1ения. После этого, в момент t {см. фиг. 2,6) блок 7 пс.тжига вы(рабатывает импульс, обеспечивающий пробой аналитического промежутка, и од|{овременно открывает тиристор 8. При этом начинается разряд конденсат€{ 1 через раз-

ряднуюиндуктивность 2 и аналитический промежуток противоэлектрод 3 - пробе 4.

На время формирования разрядного им-

пульса и остывания аналитического промежутка блок 5 питания отключается от конденсагора 1 с помощью прерывателя зарядного тока 6.

Форма разрядного тока зависит от соотношения инД|ктивностей 2 и 9,

Рассмотрим случай, когда разрядная индуктивность 2 значительно превышает индуктив}1псгь 9 дополнительной цепи, С момента t .j до момента t, (фиг. .2, б) конденсатор 1 разряжается через тиристор 8, включенный в момент t., разрядную индуктивность 2 и аналитический промежуток. При этом под действием разрядного тока (см, фиг. 2, в) происходит возбумодение спектра анализируемой пробы 4. К моменту t- электрическая энергия кондегюа-тора

1 почти полностью переходит в магнитную энергию разрядной индуктивности 2, и в цальнейщвм поддержание разрядного тока обеспечивается за счетэтой энергии. При этом, в отличие от известных колебательных контуров, магнитная энергия {эазрядной индуктивности не переходит в электрическую энергию конденсатора 1,.обеспечивая его перезаряд, так как лсонденсатор 1 практически шунтирован. дополнительной цепью

9, 11, 10, имеющей малое сопротивление Поскольку конДенсаТОр 1 не перезаряжает-, ся, прЪцесс расходования магнитной энергии разрядной- индуктивности затягивается .

в соответствии-с соотношением 1

in

где /С - постоянная времени, и длитель ность разрядного ijponecca увеличивается. При этом почти вся магнитная энергия ра,-рядной ;индуктивности 2 выделяется в ана- . .литическом; промежутке, т.е. расходуется на возбуждение спектра.

При использовании индуктивносгей 2, 9, рапных г}о величине, в интерЕ але времени магчшгная эГ ергия разрядной индук- гивносги 2 расход егся на перезарядку конденсатора 1 (фиг. 2, г), С момента t, до момента t происходит воссгановление заря/да на конденсаторе 1 в исходной полярности. При Этом, в отличие от обычных колебательных контуров, это воссгановление происходит не при протекании обратного тока через аналитический промежу-ток (благодаря наличию в разрядном контуре вентиля 8), а за счет протекания тока по дополнительной цепи индуктивность 9 - дроссель 11 - вентиль 1О, В дальнейшем описанный .процесс повторяется, т.е. в случае формируется серия униполярных токовых импульсов. Практически наличие в дополнительной цепи значительной по величине индуктивности 9 приводит к тому, чтр ток в разрядном контуре не прекращается полностью и не меняет своего направления, так ЧТО аналитический промежуток и вентиль 8 поддерживаются в проводящем состоянии в течение всего разр ядного цикла.

Таким образом, изобретение позволяет .значительно (более чем в 6 раз) повысить к.п.д. источника возбуждения спектра, создать импульсы разрядного тока специальной

формы, что расширяет аналитические воз можности прибора.

Отсутствие необходимости перезарядки конденсатора разрядногоконтура резко сокращает МОЩНОСГЬзарядного уСТрОЙС и

полностью исключает протекание обратного тока через аналитический промежуток, ч9о повыишет точность анализа.

10

Формула изобретения

Источник возбуждения спектра для спект1рального анализа, содержащий подключенный к блоку питания через прерыватель зарядно го тока( колебательный разрядный контур, состоящий из последовательно соединенных ч конденсатора, индуктивности и аналитического промежутка, и блок поджига разряда отличающийся тем,, ч-то, с ц&лью получения апериодического разряда с повышенной частотой следования разрядных импульсов и увеличения к.п,д, между конденсатором и индуктивностью колебательного разрядного контура включен в прямом направлении разрядный вентиль, а параллельно конденсатору включена дополнительная цепь, юбразованная последовательно соединенными индуктивностью и вентилем.

//.

S .2

Фиг.1

Фиг. 2