專利名稱：原子光譜信號(hào)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光、機(jī)、電一體化產(chǎn)品，具體說是一種原子光譜信號(hào)檢測裝置。
二、技術(shù)背景自從原子吸收理論被應(yīng)用于對(duì)物質(zhì)中所含元素成分進(jìn)行測定后，這一技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。原子吸收分析儀在我國的研究與應(yīng)用工作已有20多年的歷史，是一種應(yīng)用面很廣、使用非常普及的大型光學(xué)檢測儀器，由于其技術(shù)的成熟性，所以經(jīng)常被作為對(duì)不同物質(zhì)中所含元素成分進(jìn)行測定的重要手段。而原子熒光分析儀在對(duì)一些元素(例如砷、銻、硒、鉍、汞等)進(jìn)行分析時(shí)，與原子吸收分析儀相比較，具有很高的靈敏度和極低的檢出限，亦被廣泛地應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、食品、衛(wèi)生、地質(zhì)勘察和礦山等領(lǐng)域，并且具有快速增長的趨勢。但是在實(shí)際的使用過程中，兩種分析儀雖然各自具有自己的優(yōu)勢，同時(shí)，也均存在著各自的不足之處，其主要表現(xiàn)為受儀器原理、儀器結(jié)構(gòu)、色散元件及分析方法的限制，某一種儀器僅對(duì)某一些元素具有很好的檢出限、靈敏度和線性范圍，但對(duì)于另一些元素的檢測指標(biāo)卻不理想。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種將原子吸收分析儀和原子熒光分析儀的原子化器部分及光路系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合為一體，從而組成一套具有可測定元素范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、具有較好的檢出限、靈敏度和線性范圍的原子光譜信號(hào)檢測裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種原子光譜信號(hào)檢測裝置，包括輻射源、信號(hào)檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置，其特殊之處在于所述的原子光譜信號(hào)檢測裝置設(shè)置原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2及其兩種裝置采用的光路系統(tǒng)裝置；所述的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2與霧化器3相通，其光路系統(tǒng)裝置分別設(shè)置在原子熒光火焰裝置1、原子吸收火焰裝置2上。
上述的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2與霧化器3的相通管道口設(shè)置換向裝置4。
上述的原子熒光原子化器裝置1的光路系統(tǒng)裝置的為多路特征光源的光路系統(tǒng)裝置。
上述的換向裝置4為換向閥。
本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)如下1、本實(shí)用新型可同時(shí)進(jìn)行原子吸收光譜(AAS)及原子熒光光譜(AFS)分析，不僅擴(kuò)大了可分析元素的范圍，并可保證被測元素均具有很好的檢測指標(biāo)，同時(shí)，將兩種儀器的功能和二為一，也可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的性價(jià)比。
2、具有多通道，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)元素的分析測定，在樣品前處理方法及分析方法的配合下，使AAS法和AFS法連測成為可能；3、在控制脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路上，采用了大規(guī)?？删幊绦酒翱删幊碳夹g(shù)，使所產(chǎn)生的控制信號(hào)具有定時(shí)準(zhǔn)確、延遲時(shí)間可調(diào)、一致性好等特點(diǎn)，確保了信號(hào)產(chǎn)生及信號(hào)捕捉控制信號(hào)之間的定時(shí)關(guān)系，保證了多通道同時(shí)工作的可靠性和穩(wěn)定性。
四

圖1為本實(shí)用新型整體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；五具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型在充分地研究了原子吸收光譜法(AAS)及原子熒光光譜法(AFS)兩種儀器的原理的前提下，合理的、有機(jī)的將兩種儀器的原子化器部分及光路系統(tǒng)結(jié)合為一體，從而組成一套具有可測定元素范圍廣的裝置；本裝置在考慮到儀器所具有的共性的同時(shí)，將儀器的個(gè)性部分設(shè)計(jì)為一體化結(jié)構(gòu)，這樣，不僅可以將兩種分析方法的優(yōu)點(diǎn)集中在一臺(tái)儀器上，有效地提高了儀器的性能、功能和應(yīng)用范圍，同時(shí)可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品在市場上的性價(jià)比及競爭力。
參見圖1，本實(shí)用新型為原子光譜信號(hào)檢測裝置，其結(jié)構(gòu)與原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀的一些共性一致，包括有輻射源、信號(hào)檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、噴霧器5、霧化器3、三維調(diào)節(jié)平臺(tái)6等零部件，而本實(shí)用新型與原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀不同之處為其在分別設(shè)置有原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2及其兩種裝置采用的光路系統(tǒng)裝置。
本實(shí)用新型的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置及其光路系統(tǒng)裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的原子熒光光譜儀的結(jié)構(gòu)相同；而本實(shí)用新型的原子吸收火焰裝置及其采用的光路系統(tǒng)裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的原子吸收光譜儀的結(jié)構(gòu)相同；其不同之處在與本實(shí)用新型的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2與霧化器3相通，在其相通管道口設(shè)置換向裝置4，可為換向閥，可實(shí)現(xiàn)原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1、原子吸收火焰裝置2與霧化器3分別相通。
工作時(shí)，當(dāng)需要使用原子吸收光譜法檢測出元素的含量時(shí)，將換向裝置4打開，使原子吸收火焰裝置2與霧化器3相通，從而通過現(xiàn)有的信號(hào)檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置檢測元素的含量；當(dāng)需要使用原子熒光光譜法檢測出元素的含量時(shí)，原子熒光蒸氣發(fā)生裝置1與霧化器3相通，再通過現(xiàn)有的信號(hào)檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置檢測元素的含量。當(dāng)需要檢測多種元素時(shí)，本實(shí)用新型的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置的光路系統(tǒng)裝置的為多路特征光源的光路系統(tǒng)裝置，如四路光路系統(tǒng)裝置等，但需其控制裝置分別控制。
本實(shí)用新型按照原子光譜學(xué)的原理，合理地設(shè)計(jì)出一套獨(dú)特的、適用于兩種分析方法的儀器光學(xué)系統(tǒng)；由于被測元素在其原子化的過程中，可對(duì)特征光進(jìn)行吸收(或在特征光的輻射下發(fā)出熒光)，而對(duì)于特征光吸收的程度(或發(fā)出熒光的強(qiáng)弱)，與被測物質(zhì)中所含元素的濃度有關(guān)，檢測器正是根據(jù)光強(qiáng)的變化檢測出元素的含量。
參見圖2，當(dāng)被測元素通過原子化器，并被原子化后，如采用原子吸收分析方法對(duì)元素進(jìn)行測定時(shí)，本實(shí)用新型的光路為A-A’；而當(dāng)采用原子熒光分析方法測定時(shí)，本實(shí)用新型的光路為B-B’；亦可以在分析方法的配合下，同時(shí)用兩種分析方法對(duì)元素進(jìn)行測定；由于本實(shí)用新型中涉及到多路特征光源的激發(fā)以及相應(yīng)的信號(hào)采集，所以對(duì)特征光源均采用了調(diào)制的方式進(jìn)行控制，并在相應(yīng)解調(diào)信號(hào)的控制下，對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行采集；對(duì)于多通道同時(shí)工作時(shí)，為了有效地保證特征光源具有足夠的能量，同時(shí)使有用信號(hào)有效的分離，所以，脈沖控制信號(hào)即要具有一定的可調(diào)范圍，又能分辨出每一個(gè)信號(hào)，使其相互間互不影響。本實(shí)用新型采用了時(shí)序數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法，它以可編程邏輯芯片為基礎(chǔ)，所產(chǎn)生的控制脈沖信號(hào)均以主時(shí)鐘頻率作為基準(zhǔn)，從而保證了所產(chǎn)生的控制脈沖信號(hào)的定時(shí)精度，與傳統(tǒng)的控制脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路相比較，它消除了由于元件參數(shù)差異所造成的定時(shí)精度差、定時(shí)關(guān)系不可調(diào)以及調(diào)試方法復(fù)雜等不足，具有定時(shí)準(zhǔn)確，脈沖寬度可調(diào)，脈沖起始、終止時(shí)間可設(shè)置，采樣控制脈沖延遲時(shí)間可調(diào)等特點(diǎn)，并且調(diào)試簡單、所產(chǎn)生的控制脈沖一致性好。
由于本實(shí)用新型是基于原子吸收光譜(AAS)及原子熒光光譜(AFS)的原理而產(chǎn)生的，所以根據(jù)原子光譜學(xué)的基本原理，其光學(xué)系統(tǒng)及原子化器部分的造型也可以演變出多種形式，所以，各種形狀上的變化或變通，只要不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，均屬于所陳述并要求保護(hù)的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求1.一種原子光譜信號(hào)檢測裝置，包括輻射源、信號(hào)檢測裝置、數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于所述的原子光譜信號(hào)檢測裝置設(shè)置原子熒光蒸氣發(fā)生裝置(1)、原子吸收火焰裝置(2)及其兩種裝置采用的光路系統(tǒng)裝置；所述的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置(1)、原子吸收火焰裝置(2)與霧化器(3)相通，其光路系統(tǒng)裝置分別設(shè)置在原子熒光火焰裝置(1)、原子吸收火焰裝置(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的原子光譜信號(hào)檢測裝置，其特征在于所述的原子熒光蒸氣發(fā)生裝置(1)、原子吸收火焰裝置(2)與霧化器(3)的相通管道口設(shè)置換向裝置(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的原子光譜信號(hào)檢測裝置，其特征在于所述的原子熒光原子化器裝置(1)的光路系統(tǒng)裝置的為多路特征光源的光路系統(tǒng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的原子光譜信號(hào)檢測裝置，其特征在于所述的換向裝置(4)為換向閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種原子光譜信號(hào)檢測裝置。原子吸收分析儀被作為對(duì)不同物質(zhì)中所含元素成分進(jìn)行測定的重要儀器。而原子熒光分析儀在對(duì)一些元素進(jìn)行分析時(shí)，具有很高的靈敏度和極低的檢出限，兩種分析儀均存在其的不足之處，其主要表現(xiàn)為受儀器結(jié)構(gòu)、色散元件及分析方法等因素的限制，儀器僅對(duì)某一些元素具有很好的檢出限、靈敏度和線性范圍，但對(duì)于另一些元素的檢測指標(biāo)卻不理想。本實(shí)用新型在一臺(tái)檢測裝置上同時(shí)具有原子熒光蒸氣發(fā)生裝置、原子吸收火焰裝置及其兩種裝置采用的光路系統(tǒng)裝置，將原子吸收分析儀和原子熒光分析儀結(jié)合、因而結(jié)構(gòu)簡單、具有較好的檢出限、靈敏度和線性范圍的原子光譜信號(hào)檢測裝置。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2586156SQ0225909
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者權(quán)朕, 郭躍安, 孫克堅(jiān) 申請(qǐng)人:權(quán)朕, 郭躍安, 孫克堅(jiān)