[實用新型]一種元素特征譜線分析裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420176387.1
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN203786027U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 郭楚媛;張丹;陳薇羽;張興璐
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;嚴九洲
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/44;G01N1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于特征譜線分析技術領域，尤其涉及一種元素特征譜線分析裝置。?

背景技術

特征譜線分析技術的本質(zhì)在于提供能量，使試樣中的待測元素變成其基態(tài)原子蒸汽。原子的核外電子以一定的規(guī)律在不同軌道中運動，每一軌道都具有確定的能級，稱為原子能級。當核外電子排布具有最低能級時，原子的能量狀態(tài)叫基態(tài)，基態(tài)是穩(wěn)定的狀態(tài)。當處于基態(tài)的原子吸收一定能量的光子而躍遷到較高能級時，原子的能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。基態(tài)原子被激發(fā)的過程，也是原子吸收的過程。激發(fā)態(tài)的能量較高，很不穩(wěn)定，在10^-7～10^-8s的時間內(nèi)，電子又會自發(fā)地從高能級躍回到低能級，同時向各個方向輻射出一定能量的光子。基態(tài)原子被激發(fā)所吸收的能量，等于相應的激發(fā)態(tài)原子躍遷回到基態(tài)所釋放的能量，此能量等于原子的兩個能級的能量差：?

ΔE＝E_j-E₀＝hv＝hc/λ?

原子被外界能量激發(fā)時，外層電子可能躍遷至不同能級，因而原子有不同激發(fā)態(tài)，能量最低的激發(fā)態(tài)被稱為第一激發(fā)態(tài)。電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)需要吸收一定頻率的光，這一吸收譜線被稱為共振吸收線。電子從第一激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，要發(fā)射出一定頻率的光，這種發(fā)射譜線稱為共振發(fā)射線。共振發(fā)射線和共振吸收線都簡稱為共振線。對大多數(shù)元素來說，共振躍遷最易發(fā)生，因此共振線通常是元素的靈敏線。各種元素的原子結構和外層電子排布不同，它們的原子能級具有各自的特征性，因此，其共振線的波長也各不相同，元素的共振線也就是元素的特征譜線，因此可以利用待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其特征譜線的吸收來進行的，而元素特征譜線分析的好壞，直接影響分析的靈敏度和準確度。?

雖然可以通過火焰特征譜線分析的方法進行分析，但是這種方法也存在不足之處。其主要缺點是：特征譜線分析效率低，分析靈敏度欠高。這是因為一方面它的霧化率僅為5％～20％，加之燃氣，助燃氣的高度稀釋作用，以及氣體在高溫下的膨脹效應，使得火焰中待測元素原子濃度很低；另一方面，火焰中的活性組分與待測元素相互作用產(chǎn)生化學干擾，也會降低待測元素的濃度；同時火焰中氣流的上升和擴散，使得待測元素原子在吸收區(qū)停留時間僅為10^-3s左右，這必然會影響對特征譜線的吸收。?

基于以上分析，有必要對特征譜線分析器進行改進，以提高特征譜線分析效率，增強儀器分析的靈敏度和準確度。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種元素特征譜線分析裝置，該儀器能夠克服現(xiàn)有技術的不足，提高特征譜線分析效率，增強分析的靈敏度和準確度。?

一種元素特征譜線分析裝置,其特征在于，主要包括：供電裝置(1)、高溫熱解裝置(3)、光束孔(4)、內(nèi)循環(huán)回路裝置(6)、外循環(huán)回路裝置(7)、進樣裝置(8)、高溫熱解裝置底座(9)、循環(huán)水冷卻裝置(10)、絕緣裝置(12)；?

其中：?

供電裝置(1)中含有：三相自耦變壓器、控制變壓器、啟動自耦變壓器、節(jié)能變壓器、斯考特變壓器、UPS變壓器、變頻輸入輸出電抗器、直流平波電抗器、串并聯(lián)電抗器、濾波電抗器、空心電抗器、輸入濾波器、輸出濾波器、正弦濾波器；?

供電裝置(1)中的鐵芯為鋼硅片；?

供電裝置(1)中的繞線為漆包線、紗包線、聚脂漆包線；?

供電裝置(1)中的絕緣材料為酚醛板、環(huán)氧板、聚脂薄膜、亞胺膜；?

高溫熱解裝置(3)的管長為30～50mm，內(nèi)徑為6～15mm；?

光束孔(4)中含有石英濾光板；?

內(nèi)循環(huán)回路裝置(6)中含有氣體Ar；?

外循環(huán)回路裝置(7)中含有氣體N₂；?

進樣裝置(8)的進樣孔直徑為6mm。?

特征譜線分析過程是原子吸收分析的前提，其基本思路是利用待測元素的基態(tài)原子蒸汽對該元素的特征譜線的吸收而進行的，然而一般樣品通常都是氣，液，固三種形式的分子狀態(tài)而存在，要使其轉(zhuǎn)變成待測原子蒸汽，就必須提供足夠的能量，使其分子鍵斷裂。采用溫度較高的火焰或者電熱可以達到這一目的。?