Устройство для атомно-абсорбционного анализа микропримесей

(51)5 6 01 )ч 21/72 УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕОМСТВО СССРСПАТЕНТ СССР) ГОВЕ(Г ТОРСКОМУ СВИД ЕЛЬСТВУ К 2ния и резонатор в виде систеи связанных"между собой вог, между которыми помещейа я ячейка. Одно из зеркал вылупрозрачййм, Отрамаощие зеркал совпадают с поверхноволежащих вершинных частей эллипсоида вращения, между вета и йолупроэрачным зеркажена длиннофокусная выпуколожении, при котором сает от бирается в ближнем к этому. се эллипсоида. Приемник излуложен йа продольной Оси эл-полупрозрачным зеркалом, а, сь поглощающей ячейки совпа- а ой Осью эллипсоида. 1 ил,ени(7 ц т т о ществляется пятикратное прохождение пуч- - а ка света через поглощающую ячейку.Такое устройство имеет следующие не- О достатки: факел щелевой горелки значи- .тельно уже зондирующего луча, поэтому вклад в полезный сигнал дает лишь небольшая часть регистрйруемого цветовода пото- ф" ка и кроме того,. поскольку в устройствеО описанной конструкции пучок света при каждом новом прохождении смещается по высоте, число его полезных прохождений а ограничено высотой аналитической зоны пламени. Оба эти фактора ограничивают увеличение полезного сигнала. гйна рдо ы м поте Наиболее бли ности и достигаем му техническо устройство для 4829974/25.29.05.9007.02.93, Бюл, Ь 5Творческое объедин е "Драматургикая мастерская"М,И, файнгольдХавеэов Н,. и Цалев Д. Атомно-абсорбнный анализ, М.: Химия, 1983, с, 74. Львов Ь. Атомно-абсорбционный спектьный анализ. М.; Наука, 1966, с. 150. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБОННОГО АНАЛИЗА МИКРОПРИМЕСЕЙ Сущность изобретения; устройство для мно-абсорбционного анализа микроприей включает поглощающую ячейку, исник света, расположенный сбоку от ической оси поглощающей ячейки, приИзобретение относится к атомно-абсо бционной спектрометрии, .в частности к онструкции устройства для атомно-абсо бционного анализа микропримесей, и мо ет быть использовано во всех отраслях пр мышленности, где требуется определени следовых количеств металлов или друвеществ в продуктах этих отраслей, имер в химической, пищевой, золотовающей, нефтедобывающей и нефтерабатывающей; Известно устройство аналогичного наз чения, содержащее источник света, при- е ник излучейия, две фокусирующие линзы и езонатор в виде четырех вогнутых зеркал с оглощающей ячейкой между ними, в каче тве которой используется щелевая гока. Система расположена в аертиьной плоскости таким образом, что осу-,емник излуче мы оптическ нутых зеркал поглощающа полнено пО поверхности стями проти вытянутого иСточником С лом располо лая линза в и источника со зеркалу фоку чения распо липсоида за оптическая о дает.с больш ому эффекту к заявляемому решению является атомно-абсорбционн ого1793339 10 20 35 40 55 но непрозрачным, а второе зеркало 4. на выполнено полупрозрачным. Между зеркалами 3 и 4 на одной оси с ними расположена анализа микропримесей, выбрзнное в качестве прототипа.Устройство-прототип содержит истойник света, поглощающую ячейку; приемникизлучения,резонаторввиде системы опти чески,связанныхмежду:собой и вогнутых зеркал, при этом оси источника и приемника совмещеныпод углом.Недостатками устройства являются большие размеры резонатора и невозможность использования поглощающих ячеек с малой угловой апертурой, кроме того, невысокая величина полезного сигйала не позволяет снизитьпредел:обнаружения в тех . случаях, когда он определяется дробовыми шумами приемйика.Сущность изобретения заключается в т ом, что в устройстве для атомно-абсорбционного анализа микропримесей; содержащем источник света, приемник излучения,резонатор в виде системы оптически связанных между собой вогнутых зеркал срасположенной между нимипоглощающей ячейкой,. отражающие поверхности зеркалсовпадают споверхностями противолежа-. 25щих вершинных частей вытянутого эллипсо-. ида вращения, на большой оси которого расположена поглощающая ячейка, при этом одно из зеркал выполйено полупрозрачным, между источником излучения и полупрозрачным зеркалом на оси источника расположена линзе, Фокус которой совмещен с Фокусом эллйпсоида, а после полупрозрачного зеркала на продолжении большой оси эллипсоидэ установлена дополнительная собйрающая линза, в фокусе которой расположен приемник излучения,На чертеже схематично изображено устройство для атомно-абсорбционного анализа микропримесей.Устройство для атомно-абсорбционного анализа микропримесей содержит источйик 1 света, в качестве которого может бытьиспользована спектральная лампа, например с полым катодом, или лазер, приемник 2 излучения (монохроматор) и резонатоР,.выполненный в виде двух вогнутых зеркал 3и 4: первого и второго от источника 1 света соответственно. Отражающие поверхностизеркал 3 и 4 составляют вершинные части 50вытянутого эллипсоида вращения с фокусами Е 1 и Е 2, ближним и дальним от источнйкэ 1. света соответственно. Зеркала 3 и 4 расположенына большой оси эллипсоида. (Обозначенная штриховой линии ей часть поверхности эллипсоида отсутствует). Первое от источника 1 света зеркало 3 выполнепоглощающая ячейка 5, в качестве которой в описываемом варианте используется пламя щелевой или полутрубчатой горелки.Кроме того, заявляемое устройство содержит двефокусирующие линзы 6 и 7. Нэ оптической оси линзы 6 установлен источник 1 света, фокус линзы 6 совмещен с фокусом эллипсоида Е 2 и она установлена под углом к большой оси эллипсоидз, обеспечивающим попадание светового-потока на второе от источника 1 света зеркало 4.Линза 7 также оптически связана с зеркалом 4 и, кроме того, с приемником 2 излучения.Взаимное расположение источника 1 света, Фокусирующей линзы 6 и резонатора позволяет вводить пучок света в резонатор, минуя первое зеркало 3, что позволяет избежать значительных потерь светового потока при входе его в резонатор, имеющих место в устройстве-.прототипе. Это также позволяет выполнить первое от источника света зеркало 3 непрозрачным, что дополнительно . уменьшает потери светового потока Выполнение зеркал вогнутыми в видевершинных частей вытянутого эллипсоида вращения и совмещение фокуса первой линзы с дальним от источника света фокусом эллипсоида необходимо для обеспечения многократного прохожденйя светового потока через поглощающую ячейку без его рассеяния и размывания.Принцип действия. заявляемого устройства основан на том, что всякий луч, и рошедший через один из фокусов вытянутого эллипсоида вращения после зеркального отражения от его поверхности проходит через второй Фокус эллипсоида.Заявляемое устройство работает следующим образом.Включают источник 1 света. Пучок света попадает на линзу 6 и фокусируется в точке, совпадающейс.дальним от источника 1 света фокусом,Е 2 эллипсоида, После прохождения через фокус Е 2 все лучи пучка света падают на полупрозрачное зеркало 4 с коэффициентОм отражения г "- 1. При этом небольшая часть пучка света, равная - г 1, проходит сквозь зеркало 4 и о помощью линзы 7 фокусируется на входной щели приемника 2 излучения. Остальная, большая часть пучка света, равная г, отражается от зеркала 4, проходит через поглощающую ячейку 5 и собирается по указанному выше свойству эллипсоидз в ближнем от источника 1 света фокусе Е 1 эллипсоидэ, Затем, пройдя через фокус Е 1, пучок света попадаетзеркало 3, выполненное непрозрачным,отражается от него, проходит через поглощающую ячейку 5 и по тому же свойству1793339 дений пучка света через поглощающую ячейку 5 и тем самым достигается максимально возможное отношение сигнал/фон,Ф ор мул а изо бр е те н и я щиеповерхностизеркалСовпадаютсповерУстройство для атомно-абсорбционно- хностями противолежащих вершинных часг анализа микропримесей, включающее тей вытянутого эллипсоида вращения, на о тически связанные источник излучения, большой оси которого расположена поглои глощающую ячейку,резонатор и прием- щающая ячейка, при этом одно иэ зеркал н к излучения, при этом оси источника и выполнено полупрозрачным, между источиемника совмещены под углом, а резона- ником излучения и полупрозрачным, между рвыполненввидесистемыоптическисея- ис-.очнйкомизлучения и полупрозрачным нных между собой вогнутых зеркал, зеркалом на оси источника расположена жду которыми размещена поглощающая линза, фокус которой совмещен с фокусом я ейка, о т л и ч аю щ е.ес я тем, что, сцельюэллипсоида, а после полупрозрачного зеру еличения отношения сигнал/шум, умеешь- кала на продолжении большой оси эллипение размеров резонатора и обеспечения соида установлена дополйительная зможности использования поглощающих . собирающая линза, в фокусе которой распоеек с малой угловой апертурой, отражаю- ложен приемник излучения. э в я при ГКНТ СССР ударственного комитета по изобретениям и от .113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина зллипсоида, собирается в фокусе Г 2 эллипоида и затем попадает на:зеркало 4. При том опять небольшая часть пучка света, авная 1 - г 1, проходит через зеркало 4 линзу 7, направляющую его на щель примника 2 иэлучейия, а большая часть пучка вета отражается от зеркала 4 и весь проесс повторяется.При каждом очередном отражении пуча свега угол. между ним и большой осью ллипсоидауменьшается, так что весь пучок двета остается в пределах резонатора и д имается к его оси, благодаря этому обесечивается неограниченное число прохож 5 Таким образом описанная конструкцияустройства для атомно-абсорбционного айализа микропримесей позволяет мйнимизировать потери световогопотока; поступающего в резонатор, и увеличить тем самый 10 йо сравнению с прототипом йа два порядкаи более величину полезного сигнала, что видно из йриведенного ниже расчета величины полезного сигнала в заявляемом устройстве и устройстве-прототипе,15.