Аналитический разрядник для вакуумного спектрального анализатора оптического излучения Советский патент 1982 года по МПК G01J3/42 

(54) АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗРЯДНИК ДЛЯ ВАКУУМНСТО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА ОПТИЧЕСКОГО

Изобретение относится к приборам для количественного анализа химического состава методами оптической спектроскопии.

Известны вакуумные анализаторы, в которых аналитические разрядники содержат, например, три электрода Hi .

К недостаткам таких анализаторов относятся необходимость применения системы поджига и использование для анализа только вещества самих электродов.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решенгао является аналитический разрядник в вакуумном спектральном анализаторе оптического излучения, выполненный в виде двухэлектродной системы, содержащей два электрода, который позволяет получать вакуумную искру, стимулированную при помощи частичек вещества 12 .

К недостаткам известного анаяитичеокого разрядника можно отнести зависимость режима работы от величины меж- электродного промежутка, сравнительно большое пробивное напряжение, сильное ИЗЛУЧЕНИЯ

разбрызгивание частичек вещества и быстрое нокидание ими аналитического промежутка, низкую чувствительность.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и воспроизводимости спектрального анализа порошковой, брикетированной и твердой сплошной проб.

Эта цепь достигается благодаря тому, что в аналитический разрядник для вакуумного спектрального анализатора

10 оптического излучения, содержащий два электрода, введена диэлектрическая трубка, внутрь которой плотно вставлен первь1й электрод, второй электрод плотно охватывает конец диэлектрической труб1$ки с обыскриваемой частью первого электрода..

о етором варианте исполнения первый и второй электроды выступают над концом диэлектрической трубки, в третьем

20 варианте диэлектрическая трубка вьшолнена с концентрической подостью, прилегающей к первому электроду. В четвертом варианте диэлектрическая трубка выполнена с концентрической йопостью, прилегающей ко второму электроду. В пятом варианте первый электрод выпоп иен с торцевым цилиндрическим отверст ем, в шестом варианте диэлектрическая трубка льшопнена иэ анализируемой пр бы. На 4а1Г. 1-6 представлены различные варианты конструктивного исполнения ан литического ра ядника для вакуумного спектрального анализатора оптического излучения. Устройство содержит первый электрод 1л анализируемую пробу 2, .диэлек трическую трубку 3, второй электрод 4 Аналитический разрядник работает следующим образюм. tlo первому варианту (фиг. 1) над срезом первого электрода 4, находящим ся на определенной для каждого конкрет ного случая глубине, в диэлектрическую трубку 3 со стороны второго электрода 1 плотно вставлен брикет или набита порошковая проба 2. Глгубина местонахождения первого электрода 4 подбирается экспериментально в зависимости от материала диэлектрической трубки 3 и от режима работы аналитического разрядника, определяемого параметрами ра ядного контура и величиной напряже ШЕЯ, варьируемой в широких пределах. При подаче на электроды 1 и 4 питающ его напряжения происходит пробой по внутренней поверхности и торцу диэлектрической трубки 3. В это время под действием электростатических сил от по в хности пробы отрываются частипы и ускоряются по направлению ко второмуэлектроду. При подлете к нему между частицами и электродом происходит элек |Трический разряд, а затем и удар части цы об электрод. При этом за счет ее электростатической потенциальной и кине-гической энергии обеспечивается интенсивный нагрев, испа 5еш1е, ионизация вещества частички и возбуждаются атом ные и ионные спектры излучения анализируемой npo6ibi. / В общем случае частичка может колебаться между электродами до полного испарения или вьшета за пределы разряд вика. Скользящая искра по внутренней поверхности и торцу диэлектрической трубки стабилизирует величину напряжения пробоя и процесс расходования пробы, а также обеспечивает дополнительное возбулсдение атомных и ионных спек ров излучения анализируемого вещества, попадающего в плазму скользящей искры. По второму варианту (фиг. 2) электроды 1. и 4 выступают над срезом диэлектрической трубки 3. В образовавщийся зазор плотно набита непроводящая порошковая проба 2. При подаче на электроды 1 и 4 питающего напряжения происходит пробрй поверхности пробы 2. В эго Же время, под действием воаникщих электростатических сил от поверхности пробы отрываются частички и начинают колебаться между электродами до полного испарения или вылета за пределы разрядника. По третьему варианту (фиг. 3) в концентрическую полость, прилегаю.щую к первому электроду 4 и расположенную на конце диэлектрической трубки 3, плотно вставлен брикет или набита порошковая проба 2. При подаче на электроды 1 и 4 питающего напряжения происходит пробой по торцу диэлектрической трубки, а в случае непроводящей пробы, и по ее (пробы) поверхности. Остальные процессы аналогичны процессамв предыдущих вариантах. По четвертому варианту (фиг. 4) в концентрическую полость, прилегаю.щую к первому электроду 1 и расположенную на конце диэлектрической трубки 3, плотно вставлен брикет или набита порошковая проба 2. При подаче на электроды 1 и 4 питающего напряжения происходит пробой по торцу диэлектрической трубки., а в случае непроводящей пробы, и по ее (про6bi) поверхности. Остальньте процессы аналогичны описазгвиым. По пятому варианту (фиг. 5) первый электрод 4 имеет торцевое цилиндрическое отверстие, в котором плотно вставлен брикет или набита порошковая проба 2. При подаче питающего напряжения на электроды 1 И 4 пробой происходит по торцу диэлектрической трубки 3, а в случае, когда срез электрода находится на определенной глубине, и по внутренней поверхности трубки. Дальнейшие процессы аналогичны описанным. По шестому варианту (фиг. 6) диэлектрическая трубка 2-3 вьшрлнена из твердой сплошной или брикет11рованной пробы. При подаче на электроды 1 и 4 питающего напряжения происходит пробой по внутренней поверхности к торцу диэлектрической трубки 2-3. Дальнейшие процессы аналогичны описанным.

591

Таким образом, предлагаемый аналитический разрядник для вакуумного спектрального анализатора оптического излучения обеспечивает врзможность проведения анализа порошковой, брикетированной (проводящей и непроводящей) и твердой сплошной непроводящей проб, обладает больщой стабильностью величины рабочего напряжения, лучшей чувствительностью и воспроизводимостью спектрального анализа.

Формула изобретения

1.Аналитический разрядник для вакуумного спектрального анализатора оптического излучения, содержащий два электрода, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и воспроизводимости спектрального анализа порошковой, брикетированной и твердой сплошной проб, в него введена диэлектрическая трубка, внутрь которвй плотно вставлен первый электрод, второй электрод плотно схватывает конец диэлектрической трубки с обыскриваемой частью первого электрода.

2.Аналитический разрядник по п. 1, отличающий с я тем, что оба

86

электрода выступают над концом диэлектрической трубки.

3.Аналитический ра ядник по п. 1, отличающийся тем, что стенка

диэлектрической трубки выполнена с концентрической Полостью, прилегающей к первому электроду.

4.Аналитический разрядник по п. 1, отличающийся тем, что стенка

диэлектрической трубки выполнена с концентрической полостью, прилегающей ко второму электроду.

5.Аналитический разрядшк по п. 1, отличающийся тем, что лервый электрод выполнен с торцевым цилиндрическим отверстием.

6.Аналитический разрядник по п. 1, . отличающийся тем, что днэлектрическая трубка 1№шолнена Из анализирувмой пробы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зайдель А. Н. и др. Вакуумная спектроскопия и ее применение. М., Наука, 1976, с.-57, 274.

2. Авторское свидетельство СССР J 211860. кл. &01Н 27/68, 1968.

4

///////////////

У//////////////Л

fPuz. /

Фиг.З

ФиъЛ

Y/ y/////y

/-/

Фиг.

Фиг. 6