Способ определения концентрации атомов щелочного металла в пламени пиротехнического состава Советский патент 1980 года по МПК G01J3/30 

корщентрацию атомов щелочиогометалла по формуле -0,(.(l) hj, - концентрация атомов щелочного металла; h. - постоянная Планка; VQ - частота резонансной линии лучения; V В - коэффициент Эйнштейна для данного перехода; -скорость света - диаметр источника излучени -половина ширины линии в от сутствие поглощения, котор определяют в зависимости о типа уширения данной резо нансной ЛИНИИ; частота, при которой интен сивность излучения- равна - половйнё йНте;нсивйо&ти йэлучения в максимуме. Формула (1) следует из того установленного экспериментально факта, что для самообращенной резонансной линии щелочного металла в широком диапазоне значений параметра неоднородности и источника излучения (1,25 п 10) и приг Достаточно большой оптической толщине в центре линии ( 5 1 О ) выполняется соотношение , to.0,5b--f- L т - Ч. -и 41 Р I , оптическая толщина в центре са мообращенной линии. Па фигуре представлен контур резонансной самообращенной линии при 10. По вертикали отложена интен сивность излучения в относительных единицах (за единицу ;принята интенсивность излучения в максимуме), по горизонтали - частотаизлучения. Час тоты ( V,npJ, и (9,пах )рЙСЭб1ТбЖТ( 1|ЙетЬ Ш;- Нрй которйх ийтен-с-йвйЬсть излучения максимальна, (/г. )i и ( Vi|j),частоты, при которых интен сИ1ёнОсть йзлученйя равна польвине макс:ималь1эой. - - Способ определения концентрации ЭтбмЪв ьцелочного металла в пламени fiHl56tekHH4ecKoro бостава по резонанс ной самообращенной линии излучения э 8Ш мётаЖ1а-сбс ойт в сде дуедем. . Регистрируют фотографически (или фотоэлектрически ) KOHfур самообращенной резонансной линии излучения ще лечнсзггй ШтЮ1Ш ;-1Ш1Шн Щ«1Г:а 6Йд1 которого определяют, удовлетворяющей условию to 10 и n6flBei:i :eHHO i lKOMSr;лйШ ВВДВЙ Й5 1 Ш :га11У уШИЕ5 ййй: из меряют ПОЛОВИНУ ширины контура на , высоте, равной половине интенсивнос,т йз-йу; нйй в майсййумё, ОпредёляШ ве личину полуширины данной резонансной ; линий в отсутствие поглощения (ёз ависимости от типа уширения линии), определяют путем фотографирования пламени величину диаметра пламени и находят концентрацию атомов по формуле .- -piB-e s( п р и,м ер 1. Для определения концентрации атомов цезия в пламени пиротёхничёекого состава регистрируют контур самообращенной резонансной Q линии цезия с длиной волны Л 4555 А (или контур самообращенной резонанс- ной линии цезия с длиной -волны Л 4593 А ) и определяют значение величины ()Q ) . При типичных условиях в пламени (температуре Т- , концентрации электронов nev-lO - 10 см ) соотношение to 10 для данных линий выполняется всегда, эти линии испйтывают штаркрвское уширение и величину б определяют по соответствующей формуле для штарковского уширения. Необходимое для данного вычисления значение концентрации электронов пе определяют по полуширине оп- , тически тонкой линии излучения цезия с длиной волны Я 6824 А (или линии излучения цезия с длиной волны А 6870 1 ), испытывающей квадратичное уширение Штарка. Пример 2. Для определения концентрации атомовлития в пламени пйротёхничёского состава регистрируют контур самообращенной резонансной лийий излучения лития с длиной волны Л 6707 .А и определяют величину ( ) Данная линия при приведенных выше уйлрвйя.х в пламени испытываёт даплёро в1::кое ушйрёниё, поэтому величину 6 определяют по формуле для доплеровского уширения. Предложенное техническое решение позволяет с большей точностью опреде Я 4 1ГкойШй рацй Юат6мов щелочного йё аЯла в пламёнй пиротехнического со,става, знание которого дает более полную информацию о полноте сгорания, степени ионизации, количественному содержанию меФалла в образце и т. д. Формула изобретения Способ определения конп;ентрации атомов щелОчно1 0 Металла в пламени пйрОтехИйЧЕёско1 б соетава, йаключающийся в том, что регистрируют контур самообращенной реэойансной, лийии этого Ш.тал;лЙ7 ЯиШё 15 йламени, о т л ич а ищ и и Си тем, что, с целью йойышения точности анализа при неизэестной Степени неоднородности, энеряют половину ширины контура самообращенной резонансной линии на вы соте, равной половине интенсивности , излучения в максимуме и определяют 1 онцентрацинз атомов из соотношения

- ttbRCV of,

де Пд - концентрация атомов щелочного металла;

hпостоянная Планка;

Лчастота резонансной линии излучения;

Вкоэффициент Эйнштейна для данного перехода;

Сскорость света;

едиаметр пламени;

6половина ширины контура резонансной линии излучения в отсутствии поглощения, которую определяют в зависимости от типа уширения

данной спектральной линии; M|i- частота излучения, при которой интенсивность излучения спектральной линии равна половине интенсивности г в максимуме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 533833, кл. G 01 J 3/00, 1974.

О 2. Нефедов И. А. и др. Экспериментальное исследо ай«1е атомов в канале МГД-генераторе установки У-02, в сб. Магнитодинамический метод получения электроэне)ргии, Энергия

5 .1972 (прототип) .