Способ измерения концентраций примеси

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН П 9) 1 Б 21/62 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ ТЕЛЬСТВУ й, Излучение обра точником света, и топриемника, выходых измеряются. Конопределяется по рафику на основани ения сигналов обои ть исключараметров об огрешн ерении п м, так к к сравнениебъекта и чени водят в один Для устранеарта п ремени счет изменени и, а имен ю нии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко(56) Вайнфорднер Дж. Спектроскопические методы определения следов элементов. М., Мир, 1979, с. 49, 52-53.Фадеев В.В., Чубаров В.В. Доклады АН СССР, 1981, т. 251, У 2, с. 342.Умутов К.В., Авгуль В.Т. Автоматические приборы в колоночном хроматографическом анализе, М.: Изд-во АН СССР, 1961, с. 37.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРА 11 ИЙ ПРИМЕСИ(57) Изобретение относится к аналитической хими но к способам эмиссион ного спектрального анализа.ляется повышение точности изпри одновременном сокращении времени измеренивозбдуждаемое исступает на два фные сигналы котоцентрация объектградуировочномуизмеренного отнофотоприемников.ется за счет измразца со временеинтенсивности извнутреннего станди тот же моментния погрешности ствительности отношение сигналов фотоприемников нормируется на отношение аЩ сигналов этих же фотоприемниковКонцеитрация иямеояетоя ло фориуле: С = Я = С,Ц, Ц /(11, Ц )/О, 11/(11, Ц), где Б, и 11, - сигналы основного э С детектора при измерениях эталонами Ц,эсигнал дополнительного детектора при измерении эталона УоПог ь 1 г - аналогичные величины для измерения с образцом. 1 ил.Изобретение относится к аналитической химии и эмиссионному спектральному анализу с измерением линийКР излучения и может найти применениев химическом производстве при контроле состава получаемых продуктов, вчастности соединений типа шеелита.Целью изобретения является повыше ние точности измерений при одновременном сокращении времени измерений.На чертеже схематически изображеноустройство для реализации предлагаемого способа.Способ состоит в следующем. 15Поскольку концентрация примеси Сопределяется по отношению максимальной интенсивности 1, линии КР примеси к максимальной интенсивности 1 глинии КР основного продукта, котороесравнивается с градуировочной зависимостью, т.е.С=К (1)1в предлагаемом способе сканирование 5всего спектра КР образца замененоизмерением интенсивности КР на частоте 1, соответствующей 1, , и на частоте 1 г , соответствующей 1 , В (1)К-коэффициент. 30Кроме того, для устранения погрешности, связанной с изменениями в образце и в окружающей среде за времямежду измерениями 1и 1 г, измеренияобоих сигналов проводят одновременнос помощью двух фотоприемников,Для уменьшения погрешности, связанной с различиями в изменениях стечением времени условий в обоих каналах, включая изменения коэффициента 40пропускания оптики, чувствительностии темнового тока фотоприемников (ФП)и т.п. введена калибровка по рассе -янному излучению источника возбуждения КР,45ПустьЦ,(1;) = К 1,; 11 (ь)=К (С)1,(2) где К,(в) и К(в) - зависящий от времени коэффициент чувствительности соответственно ФП, измеряющего интенсивность линии КР примеси, и ФП, измеряющего пиковую интенсивность линии КР основного продукта, 11,(в) и Б(С) - напряжения на входах измери- . В 5 телей соответствующих каналов. Обозначая зависящие от времени пропускания соответствующих каналов Т(в) и Т(Ь),получим(4) Поскольку время между измерениями 11 и 11 о составляет 1-3 с, изменения К К , Т, и Т за это время незначительны, т.е. можно принять С Заметим, что если в предлагаемом способе не совпадают на 1-3 с время измерения концентрации и время коррекции на медленный относительный дрейф характеристик каналов, то при одном ФП на такое же время не совпадают моменты измерения 1, и 1 , что вносит большую погрешность. Разделив (3) на (4), с учетом (1) получимС = 1 КогБ, 11"г1 о где Ь = - в - постоянная величина.гПоместив вместо образца эталон с известной концентрацией Сэ примеси иэ измерив соответствующие сигналы (1,,з э эПг, Уо Уо, .находим окончательное выражение для измеряемой концентрации: э э.1 г ПоП1-1 огСэе(б) П р и м е р. Излучение источника 1 света с частотой о возбуждает КР в образце 2. Излучение КР разделяется на два канала детектирования, основной и дополнительный. Перед фотоприБ (1) К(;)(.)11и 77 К (7 Т 77 Т 1 ггде Т, и Т - пропускания нейтральных ослабителей, помещаемых перед соответствующим ФП для получения сигнала в диапазоне, в котором измеритель обеспечивает минимальную погрешность измерений. Пропускание нейтральных спектральных ослабителей меняется со-звременем не более чем на 10 , и Т,и Тг можно считать не зависящими от времени.Если на оба ФП подать рассеянное образцом по механизму Рэлея излучение источника возбуждения КР с интенсивностью 3 в максимуме линии возбуждения на частотеи выбрать соответствующие значения пропускания нейтральных ослабителей Т, и Т , то вместо (3) получим1 о ( )о оП(С,)коррекция изменения чувствительностей каналов, устранено влияние дрейфа и нестабильностей. Способ измерения концентраций примеси, включающий воздействие на образец излучения источника возбуждения, регистрацию основным детектороминтенсивности излучения примеси вспектральном интервале д,регистрацию дополнительным детектором интенсивности излучения основного продукта в спектральном интервале б 1калибровку по концентрации эталоннымобразцом с известным содержанием примеси С , о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений при одновременном сокращениивремени измерений, после измерений собъектом и после измерений с эталоном не оба детектора подают излучениев спектральном интервале 60совпадающем с й 1, или с Ьгсигналы детек -торов измеряют отдельно, а концентрацию примеси С находят из выраженияэ э11 г ф 1.1 оЦ 1-1 огС (С/11, уи сигналы основного детектора при измерениях с эталономсоответственно в спектральном интервале а 1 и ьсигналы дополнительного детектора при измерениях с эталоном соответстЬг венно в спектральных интервалах ь 1 и Ь,аналогичные величины при измерениях с образцом. 3 134155 бемниками обоих каналов помещен селектор 3 частоты, имеющий два жесткофиксированных положения относительнообоих Фотоприемников. В первом положении элемент 3 пропускает на основ Ф о р мной фатоприемник толька излучение КРс частотойна дополнительный фотоприемник - только излучение КР счастотой г где 1, и г - частота максимальной интенсивности КР соответственка примеси и основного продукта.Элемент 3 представляет собой четырерасположенных последовательно интерференционных светофильтра, первый изкоторых имеет максимум пропускания 15на частоте 1,второй - на 1 г , третий и четвертый - на , . В первомположении селектора 3 первый фильтррасположен перед фотоприемникам 4,второй - перед фотоприемником 5, третий и четвертый расположены вне оптического пути излучения КР, Во второмположении элемента 3 первый и второйфильтры выведены из оптического путиизмеряемого излучения, третий фильтр 25расположен перед фотоприемником 4,четвертый - перед фотоприемником 5.Поскольку интенсивности 1 1 г и 1 зи чувствительности фотоприемников 4и 5 могут значительно различаться, 30каждый из фильтров Снабжен подобранэными ослабителем, с тем чтобы сигна- где Б,лы обоих фотоприемников в обоих полоежниях элемента 3 были близки иимели величину, близкую к верхнейгранице выбранного диапазона входныхсигналов измерителей 6 и 7. Этимобеспечиваются минимальные и примерно огравные относительные погрешности измерений выходных сигналов фотоприемников 4 и 5. Весь набор интерференционных и нейтральных фиЛьтров закреплен на подвижной раме, которая фик сируется. Поскольку сигнал примесии основного продукта измеряют в один 45и тот же момент времени и проводится у л а изобретения1341556 Составитель Б, Широковган Техред И,.Попович Корректор А,Ильин едакто аз 4 Проектная Ужгород нно -полиграфическое нредприяти/48 Тираж 776 ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 3035, Москва )К,Подписноеого комитета СССРий и открытийатшская наб., д. 4/5