SU700787A1

SU700787A1 - Atom-absorption analyzer

Info

Publication number: SU700787A1
Application number: SU782634843A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владимирович Баранов; Геннадий Леонидович Журавлев; Ирина Анатольевна Земскова; Галина Ивановна Сатарина
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика"
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1979-11-30

Description

(54) АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР(54) NUCLEAR ABSORBTION ANALYZER

Изобретение относитс к техническ физике и предназначено дл анализа состава вещества методом атомной абсорбции . , Известны анализаторы 1, позвол щие проводить измерени концентрации химических элементов.Эти приборы выполнены по однолучевой схеме измерени атомного, поглощени и включают себ спектральную лампу, источник питани , cиcтe ry освещени , атомизатор , монохроматорг системы регистрации и обработки аналитического сигнала. Недостатком этих приборов вл етс невозможность учета нерезонансного поглощени аналитическойь . линии. Наиболее близким по технической сущности вл етс анализатор, содержащий спектральную лампу, блок питани , систему освещени , атомизатор, системы выделени , регистрации и обработки аналитического сигнала 2 Дл обеспечени учета нерезонансного поглощени в систему освещени включен дополнительный источник света , -источник сплошного излучени , оптический клин, линза и механический модул тор с поворотным зеркалом Така конструкци обеспечивает учет только неселективного поглощени , т.е. применима дл случа , когда оптическа помеха имеет сплошной спектр. Недостатком известного анализатора вл етс невысока точность определени концентрации в присутствии оптических помех и сложность системы освещени . В случае же когда на линию поглощени определ емого элемента накладываютс линии поглощени атомов или молекул, присутствующих в анализируемом продукте,, то в рассматриваемой конструкции прибора учет такой селективной оптической помехи, т.е. помехи, имеющей линейчатый спектр поглощени , невозможен, что приводит к значительным ошибкам при определении концентрации химических элементов. Целью изобретени вл етс повышение точности определени концентрации Б присутствии оптических помех и упрощение системы освещени анализа тора. Поставленна цель достигаетс тем, что блок питани выполнен в виде импульсного генератора, подключенного к спектральной лампе через последовательно соединенные формирователь последовательности сдвоениых пр моугольных импульсов и усилитель мощности. Таким образом, создаетс последовательность сдвоенных импульсов излучени резонансной линии определ емого элемента с разной шириной линии, проход щих через одну и ту же зону атомизатора. Последующее логарифмирование отношени интенсивностей этих двух импульсов, ослабленных в зоне Гатомиза.ции, дает значение оптической плотности аналитческой зоны, соответствующей только резонансному поглощению анализируемого элемента. В этом случае автоматически учитываютс как селективные, так и неселективные оптически помехи ,This invention relates to technical physics and is intended to analyze the composition of a substance by atomic absorption. Analyzers 1 are known that allow measurements of the concentration of chemical elements. These devices are made using a single-beam atomic, absorption measurement scheme and include a spectral lamp, a power source, a lighting system, an atomizer, a monochromator system for recording and processing an analytical signal. The disadvantage of these devices is the inability to account for nonresonant analytical absorption. lines. The closest in technical essence is an analyzer containing a spectral lamp, a power supply unit, a lighting system, an atomizer, a separation system, recording and processing of an analytical signal 2 To ensure that non-resonant absorption is taken into account, an additional light source is included in the lighting system, a source of continuous radiation, an optical wedge , a lens and a mechanical modulator with a swivel mirror. Such a structure ensures that only non-selective absorption is taken into account, i.e. applicable to the case when optical interference has a continuous spectrum. A disadvantage of the known analyzer is the low accuracy of determining the concentration in the presence of optical interference and the complexity of the illumination system. In the case when the absorption line of a detectable element is superimposed by the absorption lines of atoms or molecules present in the analyzed product, then in the considered design of the device taking into account such selective optical interference, i.e. interference with a linear absorption spectrum is impossible, which leads to significant errors in determining the concentration of chemical elements. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the concentration of B in the presence of optical interference and to simplify the torus analysis system. This goal is achieved in that the power supply unit is designed as a pulse generator connected to a spectral lamp through a series-connected sequencer of double rectangular pulses and a power amplifier. Thus, a sequence of dual pulses of radiation of the resonance line of the element being detected with a different line width passing through the same zone of the atomizer is created. Subsequent logarithm of the ratio of the intensities of these two pulses, attenuated in the Gatomiz.tion zone, gives the value of the optical density of the analytic zone corresponding only to the resonant absorption of the element being analyzed. In this case, both selective and non-selective optical interference are automatically taken into account.

Блок-схема атомно-абсорбционг- кого анализатора с автоматическим учетом помех приведена на фиг.1.A block diagram of an atomic absorption analyzer with automatic consideration of interference is shown in FIG.

Анализатор состоит из спектральной лампы 1, соединенной с импульсным генератором 2 через формирователь импульсов 3 и усилитель мощноети 4, атомизатора 5, системы освещени б, 7, монохроматора 8, фотоэлектронного умножител (ФЭУ) 9, устройства разделени импульсов 10, логарифматоров 11, 12, вычитающего устройства 13 и индикаторного устройства 14, Устройство разделени импульсов 10 синхронизируетс устройством 3,The analyzer consists of a spectral lamp 1 connected to a pulse generator 2 through a pulse shaper 3 and a power amplifier 4, an atomizer 5, an illumination system b, 7, a monochromator 8, a photomultiplier tube (PMT) 9, a pulse separation device 10, logarithm 11, 12, subtractive device 13 and indicator device 14; Pulse separation device 10 is synchronized by device 3,

Анализатор работает следунщим образом.The analyzer works as follows.

Устройство 2, представл кицее собой импульсный генератор, создает импульсное напр жение с частотой f ---, Сформированна устройством 3 последовательность сдвоенных пр моугольных импульсов (фиг.2,а) с различными амплитудами и длительност ми (амплитуда первого импульса А, второго к А ,. длительность первого импульса KtTg, второго С ) через усилитель мощности подаетс н спектральную лампу 1. Излучение спектральной лампы (фиг.2,б), повтор ющее форг тока, с помощью системы освещени б, 7 проходит через аналитическую зону атомизатора 5i и поступает на вход монохроматора 8 настроенного на аналитическую линиюDevice 2, which represents a pulse generator, creates a pulse voltage with a frequency f ---. The sequence 3 formed by device 3 of dual rectangular pulses (FIG. 2, a) with different amplitudes and durations (amplitude of the first pulse A, second to A The duration of the first KtTg pulse, the second C) is fed through the power amplifier to the spectral lamp 1. The emission of the spectral lamp (Fig. 2, b) repeating the current forg, using the illumination system b, 7 passes through the analytic zone of the atomizer 5i and entersa monochromator input 8 tuned to the analytical line

определ емого элемента. Напр жение с нагрузкой ФЭУ, установленного на входной щели монохроматора, поступает на вход устройства разделении импульсов 10, последнее при помощи сигнала 5 синхронизации (фиг.2,в) формирует аналитические сигналы от каждого импульса (фиг.2,г,д), исключа участки , соответствующие переходным процессам , и раздел ет их по двум каналам. Далее в каждом канале сигналы . логарифмируютс , а устройство 13 вычисл ет разность этих логарифмов. Полученный таким образом логарифм отношени двух аналитических сигна5 ловр пропорциональный концентрации определ емого элемента, поступает на индикаторное устройство 12, где преобразуетс в концентрацию.definable element. The voltage with the load of the PMT installed on the monochromator entrance slit is fed to the input of the pulse separation device 10, the latter with the help of the synchronization signal 5 (figure 2, c) generates analytical signals from each pulse (figure 2, d, e), excluding sections corresponding to transients and separates them along two channels. Further, in each channel signals. logarithms, and device 13 calculates the difference of these logarithms. The logarithm of the ratio of two analytical signals obtained in this way, proportional to the concentration of the element being detected, is fed to the indicator device 12, where it is converted into concentration.

Предложенное техническое решение может найти применение в системах автоматического контрол концентрации в различных технологических .процессах, где непрерывно измен етс состав анализируемого продукта и возможно по вление оптических помех.The proposed technical solution can be used in automatic concentration control systems in various technological processes, where the composition of the analyzed product continuously changes and optical noise is possible.

Claims

1. Spectrophotometers of model 290, 290B, 300, firms Perkin-Elmer USA, brochures of firm 1965-1970,

2, Patent A of Australia No. 293586, cl. 00.4, - 00.8, 1967,

G, “

VW / AftAA / WVWWW

ullllll

Vvw

(lmllllllmm

WWAVVVk

ww

if./