本發(fā)明涉及氣體檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)含磷、硫的有機(jī)化合物和氣體硫化物特別敏感的高靈敏度、高選擇性的火焰光度檢測(cè)器。

背景技術(shù)：

目前在氣相色譜儀中廣泛使用的火焰光度檢測(cè)器是一種對(duì)含磷、含硫化合物有高度選擇性、高靈敏度的檢測(cè)器，典型地用于檢測(cè)含磷或含硫有機(jī)化合物的存在。并且，這樣的火焰光度檢測(cè)器通常為單通道火焰光度檢測(cè)器。

圖1是傳統(tǒng)的單通道火焰光度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1所示的單通道火焰光度檢測(cè)器由氫焰和光度兩部分構(gòu)成。氫焰部分主要包括火焰噴嘴1、載氣進(jìn)道2、點(diǎn)火器3、氧氣或空氣進(jìn)道4、氫氣進(jìn)道5等。光度部分主要包括石英窗口6、透鏡組7、帶通濾光片8、光電探測(cè)器9等。在圖1所示的單通道火焰光度檢測(cè)器中，通過(guò)氣相色譜儀的色譜柱分離出的未知物經(jīng)由載氣進(jìn)道2隨著n2或he氣等載氣導(dǎo)入到火焰噴嘴1處，與通過(guò)氧氣或空氣進(jìn)道4通入的o2或空氣和通過(guò)氫氣進(jìn)道5通入的h2混合后被點(diǎn)火器3點(diǎn)燃，產(chǎn)生火焰光。一部分火焰光通過(guò)石英窗口6后經(jīng)由透鏡組7中的透鏡71會(huì)聚和透鏡72平行化后入射至帶通濾光片8，經(jīng)過(guò)帶通濾光片8濾光后的平行光經(jīng)由光電探測(cè)器9(光電倍增管等)接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

在圖1所示的傳統(tǒng)的單通道火焰光度檢測(cè)器中，當(dāng)檢測(cè)含磷有機(jī)化合物時(shí)，采用中心波長(zhǎng)為526nm附近的帶通濾光片，當(dāng)檢測(cè)含硫有機(jī)化合物中時(shí)，采用中心波長(zhǎng)為394nm附近的帶通濾光片。由于一次只能使用一塊濾光片，因而用戶無(wú)法一次對(duì)含磷有機(jī)化合物和含硫有機(jī)化合物進(jìn)行檢測(cè)，必須根據(jù)需要拆換濾光片分別對(duì)含磷有機(jī)化合物和含硫有機(jī)化合物進(jìn)行測(cè)量。這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，拆裝濾光片比較麻煩和費(fèi)時(shí)，而且在拆裝時(shí)可能對(duì)光學(xué)元件帶來(lái)一定的污染，并且拆裝也是使得儀器的穩(wěn)定性和測(cè)量重復(fù)性受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙通道火焰光度檢測(cè)器，該雙通道火焰光度檢測(cè)器一次可以使用兩個(gè)光學(xué)濾光器，能夠同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光信號(hào)，因而無(wú)需更換光學(xué)濾光器就能夠?qū)? 現(xiàn)一次對(duì)含有不同元素的被測(cè)物(例如，有機(jī)化合物)的含量進(jìn)行檢測(cè)，從而提高檢測(cè)效率，給用戶帶來(lái)方便；并且，由于無(wú)需更換光學(xué)濾光器，可以避免由于更換濾光片而造成的光學(xué)系統(tǒng)的污染；此外，由于無(wú)需更換光學(xué)濾光器，光學(xué)元器件全部固定在光路中，儀器的穩(wěn)定性和測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性也可以得到改善。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種雙通道火焰光度檢測(cè)器，包括：火焰光產(chǎn)生部，該火焰光產(chǎn)生部用于產(chǎn)生火焰光；以及火焰光檢測(cè)部，該火焰光檢測(cè)部用于對(duì)火焰光進(jìn)行檢測(cè)，包括：通光窗口，該通光窗口用于通過(guò)一部分火焰光；透鏡組，該透鏡組收集通過(guò)通光窗口的火焰光，以將該火焰光轉(zhuǎn)換為平行光；分束器，該分束器用于將平行光分成兩束光，兩束光中的一束光作為第一束光，且另一束光作為第二束光；光學(xué)濾光器，該光學(xué)濾光器包括第一光學(xué)濾光器和第二光學(xué)濾光器，第一光學(xué)濾光器用于通過(guò)來(lái)自第一束光的第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，第二光學(xué)濾光器用于通過(guò)來(lái)自第二束光的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光；以及光電探測(cè)器，該光電探測(cè)器包括第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器，第一光電探測(cè)器對(duì)通過(guò)第一光學(xué)濾光器的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，第二光電探測(cè)器對(duì)通過(guò)第二光學(xué)濾光器的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，分束器為半透半反鏡。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，分束器將平行光分成反射光和透射光，分束器的反射率與透射率不相等。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，第一光學(xué)濾光器和第二光學(xué)濾光器為帶通濾光片。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，第一波長(zhǎng)范圍是適合于測(cè)量含有第一元素的被測(cè)物含量的波長(zhǎng)范圍，第二波長(zhǎng)范圍是適合于測(cè)量含有第二元素的被測(cè)物含量的波長(zhǎng)范圍。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，被測(cè)物為有機(jī)化合物。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，第一元素為磷，第二元素為硫。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器是光電倍增管、光電二極管或光電三極管。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，透鏡組包括第一透鏡和第二透鏡，第一透鏡匯聚通過(guò)通光窗口的火焰光，第二透鏡將經(jīng)過(guò)第一透鏡匯聚的火焰光平行化。

該雙通道火焰光度檢測(cè)器中，通光窗口為石英窗口或玻璃窗口。

如上所述，采用根據(jù)本發(fā)明的雙通道火焰光度檢測(cè)器，用戶無(wú)需更換光學(xué)濾光器就能夠?qū)崿F(xiàn)一次對(duì)被測(cè)物(例如，有機(jī)化合物)中的兩種被測(cè)元素進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率高，并且，可以解決由于更換光學(xué)濾光器而造成的光學(xué)系統(tǒng)污染、儀器的穩(wěn)定性和測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性 差等的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖一起閱讀時(shí)，從下面的詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)施例的其它目的和進(jìn)一步特征將變得顯而易見(jiàn)，其中：

圖1是傳統(tǒng)的單通道火焰光度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙通道火焰光度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例的說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加深入而具體的介紹。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙通道火焰光度檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示的雙通道火焰光度檢測(cè)器包括火焰光產(chǎn)生部和火焰光檢測(cè)部。火焰光產(chǎn)生部用于產(chǎn)生火焰光，其主要包括火焰噴嘴21、載氣進(jìn)道22、點(diǎn)火器23、氧氣或空氣進(jìn)道24、氫氣進(jìn)道25等。火焰光檢測(cè)部主要包括通光窗口26、透鏡組27、分束器28、第一光學(xué)濾光器29、第二光學(xué)濾光器30、第一光電探測(cè)器31和第二光電探測(cè)器32等。

在圖2所示的雙通道火焰光度檢測(cè)器中，通過(guò)氣相色譜儀的色譜柱分離出的未知物經(jīng)由載氣進(jìn)道22隨著n2或he氣等載氣被導(dǎo)入到火焰噴嘴21處，與經(jīng)由氧氣或空氣進(jìn)道24導(dǎo)入的o2或空氣和經(jīng)由氫氣進(jìn)道25導(dǎo)入的h2混合后被點(diǎn)火器23點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生火焰光。

所產(chǎn)生的火焰光中的一部分通過(guò)通光窗口26，實(shí)施例中，通光窗口26是石英窗口或玻璃窗口。透鏡組27的第一透鏡271匯聚通過(guò)通光窗口26的火焰光，第二透鏡272將經(jīng)過(guò)第一透鏡271匯聚的火焰光平行化。換句話說(shuō)，透鏡組27收集通過(guò)通光窗口26的火焰光，以將該火焰光轉(zhuǎn)換為平行光。

之后，平行光經(jīng)由分束器28被分成兩束光，兩束光中的一束光稱為第一束光，且另一束光稱為第二束光。實(shí)施例中，分束器28例如是能夠?qū)⑵叫泄夥殖煞瓷涔夂屯干涔獾姆质R，其中，反射光作為第一束光或者第二束光，相應(yīng)地，透射光則作為第二束光或者第一束光。作為分束器28的分束鏡的透射率和反射率可以相等也可以不相等，也就是說(shuō)，第一束光占平行光的比例與第二束光占平行光的比例可以相等也可以不相等。例如，若分束鏡采用半透半反鏡，則透射率為50％，反射率為50％，那么第一束光占平行光的比例與第二束光占平行光的比例相等。另外，若采用透射率為70％，反射率為30％的分束鏡，則第一束光 占平行光的比例與第二束光占平行光的比例不相等?？筛鶕?jù)實(shí)際測(cè)量的需要來(lái)選擇具有相應(yīng)的透射率和反射率的分束鏡，本發(fā)明在此不作限定。在以下對(duì)圖2的說(shuō)明中，以經(jīng)由分束器28透射的光(透射光)作為第一束光，而經(jīng)由分束器28反射的光(反射光)作為第二束光為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但不限于此。

如圖2所示，第一束光入射至第一光學(xué)濾光器29，且第二束光入射至第二光學(xué)濾光器30。第一光學(xué)濾光器29和第二光學(xué)濾光器30具有波長(zhǎng)選擇性，其中，第一光學(xué)濾光器29允許其所接收的第一束光中的第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光通過(guò)，而將第一束光中的第一波長(zhǎng)范圍外的光濾除，第二光學(xué)濾光器30允許其所接收的第二束光中的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光通過(guò)，而將第二束光中的第二波長(zhǎng)范圍外的光濾除。也就是說(shuō)，第一光學(xué)濾光器29能夠通過(guò)來(lái)自第一光束的第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，第二光學(xué)濾光器30能夠通過(guò)來(lái)自第二光束的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。這里，第一波長(zhǎng)范圍是適合于測(cè)量含有第一元素的被測(cè)物(例如，有機(jī)化合物)含量的波長(zhǎng)范圍，第二波長(zhǎng)范圍是適合于測(cè)量含有第二元素的被測(cè)物(例如，有機(jī)化合物)含量的波長(zhǎng)范圍。需要提及的是，這里，測(cè)量被測(cè)物含量包括檢測(cè)被測(cè)物的有無(wú)(即，定性測(cè)量)和測(cè)量被測(cè)物的具體含有量(即，定量測(cè)量)。實(shí)施例中，第一光學(xué)濾光器29和第二光學(xué)濾光器30可以采用帶通濾光片。例如，假設(shè)含有第一元素的被測(cè)物是含磷的有機(jī)化合物，含有第二元素的被測(cè)物是含硫的有機(jī)化合物，那么第一光學(xué)濾光器29可以選擇采用中心波長(zhǎng)為526nm附近的帶通濾光片，第二光學(xué)濾光器30可以選擇采用中心波長(zhǎng)為394nm附近的帶通濾光片。當(dāng)然，含有第一元素的被測(cè)物也可以是含硫的有機(jī)化合物，而含有第二元素的被測(cè)物是含磷的有機(jī)化合物，則第一光學(xué)濾光器29和第二光學(xué)濾光器30可以相應(yīng)地選擇中心波長(zhǎng)分別為394nm和526nm附近的帶通濾光片。當(dāng)然，第一元素和第二元素也不僅限于磷或硫，例如，本發(fā)明的雙通道火焰光度檢測(cè)器也可以用于同時(shí)對(duì)非含磷或硫的有機(jī)物的測(cè)量。因此，第一波長(zhǎng)范圍和第二波長(zhǎng)范圍可以根據(jù)被測(cè)物的種類而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選定。這里，第一波長(zhǎng)范圍與第二波長(zhǎng)范圍可以彼此不同，也可以相互接近，視具體應(yīng)用情況而定。

隨后，通過(guò)第一光學(xué)濾光器29的第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光由第一光電探測(cè)器31接收并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)第二光學(xué)濾光器30的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光由第二光電探測(cè)器32接收并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。實(shí)施例中，第一光電探測(cè)器31和第二光電探測(cè)器32可以采用諸如光電倍增管、光電二極管或光電三極管等的光電探測(cè)器，本發(fā)明在此不作限定。

類似地，也可以將圖2中經(jīng)由分束器28透射的光作為第二束光，而經(jīng)由分束器28反射的光作為第一束光，那么相應(yīng)地，光學(xué)濾光器29為第二光學(xué)濾光器，其具有第二波長(zhǎng)范圍， 光學(xué)濾光器30為第一光學(xué)濾光器，其具有第一波長(zhǎng)范圍，并且光電探測(cè)器31為第二光電探測(cè)器，且光電探測(cè)器32為第一光電探測(cè)器。

綜上所述，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的雙通道火焰光度檢測(cè)器中由于采用了一個(gè)分束器和兩個(gè)光學(xué)濾光器和兩個(gè)光電探測(cè)器，因而無(wú)需更換濾光器就能夠?qū)崿F(xiàn)一次對(duì)含有不同元素的被測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)，尤其是對(duì)含磷和/或含硫有機(jī)化合物進(jìn)行檢測(cè)，從而給用戶帶來(lái)方便且節(jié)省時(shí)間；并且，由于無(wú)需更換濾光器，可以避免用戶對(duì)光學(xué)元件的污染，光學(xué)元器件全部固定在光路中，儀器的穩(wěn)定性和測(cè)量的重復(fù)性也可以得到改善。此外，在根據(jù)本發(fā)明的雙通道火焰光度檢測(cè)器的兩個(gè)光學(xué)檢測(cè)通道可以共用一套光學(xué)透鏡組和相應(yīng)的冷卻裝置(圖2中未示出)，比同時(shí)采用兩套單通道火焰光度檢測(cè)器時(shí)制造成本低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊促穩(wěn)定。

雖然經(jīng)過(guò)對(duì)本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)技術(shù)人員而言，根據(jù)上文的敘述后作出的許多替代、修改與變化將是顯而易見(jiàn)。因此，當(dāng)這樣的替代、修改和變化落入附后的權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)時(shí)，應(yīng)該被包括在本發(fā)明中。