專(zhuān)利名稱(chēng)：一種原子光譜分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光譜分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種原子光譜分析裝置。
背景技術(shù)：
原子吸收光譜法(atomic absorption spectrometry,簡(jiǎn)稱(chēng)AAS)指的是利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長(zhǎng)的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的?，F(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)AAS是使用空心陰極燈作為初級(jí)光源，測(cè)量原子化器中基態(tài)原子對(duì)空心陰極燈特征輻射的吸收。原子發(fā)射光譜法(Atomic Emission Spectrometry,簡(jiǎn)稱(chēng)AES),是利用物質(zhì)在熱激發(fā) 或者電激發(fā)下，不同元素的原子或離子發(fā)射特征光譜的差別來(lái)判斷物質(zhì)的組成，并進(jìn)而進(jìn)行元素的定性與定量分析的方法。現(xiàn)有的AES是由光源提供能量使樣品蒸發(fā)、形成氣態(tài)原子、并進(jìn)一步使氣態(tài)原子激發(fā)而產(chǎn)生光輻射。原子發(fā)射測(cè)量原子化器中激發(fā)態(tài)原子的特征輻射，不需要光源。原子突光光譜法(Atomic Fluorescence Spectrometry,簡(jiǎn)稱(chēng)AFS)是介于原子發(fā)射光譜(AES)和原子吸收光譜(AAS)之間的光譜分析技術(shù)。它的基本原理是基態(tài)原子吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后激發(fā)過(guò)程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光。現(xiàn)有的AFS使用的初級(jí)光源依然是空心陰極燈。所不同的是檢測(cè)器的觀察方向， 對(duì)于AAS是相向觀察，而AFS是側(cè)向觀察?，F(xiàn)有進(jìn)行原子吸收光譜法和原子熒光光譜法需要兩種相對(duì)獨(dú)立的儀器，進(jìn)行不同測(cè)量時(shí)需要利用不同的儀器，從而使得測(cè)量設(shè)備復(fù)雜，使用不便，增加了測(cè)量成本。
發(fā)明內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的進(jìn)行原子吸收光譜法和原子熒光光譜法需要兩種相對(duì)獨(dú)立的儀器，進(jìn)行不同測(cè)量時(shí)需要利用不同的儀器，從而使得測(cè)量設(shè)備復(fù)雜， 使用不便，增加了測(cè)量成本。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種原子光譜分析裝置。其中，所述裝置包括光源、透鏡、原子化器、單色器和檢測(cè)器，所述光源輻射的光路上依次設(shè)有第一透鏡、原子化器、第二透鏡和第一單色器，所述第一單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第一檢測(cè)器，所述原子化器在與光源輻射的光路成一定角度的方向上依次設(shè)有第三透鏡、第二單色器，所述第二單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第二檢測(cè)器。優(yōu)選地，所述第三透鏡與原子化器之間的連線(xiàn)與光源輻射的光路成30-90度。優(yōu)選地，所述第三透鏡與原子化器之間的連線(xiàn)與光源輻射的光路相垂直。優(yōu)選地，所述原子化器為加熱氫化物原子化器、火焰原子化器、電熱原子化器、陰極濺射原子化器或者弧光放電原子化器。優(yōu)選地，所述第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器為真空光電器件或者半導(dǎo)體光電器件。優(yōu)選地，所述真空光電器件為光電倍增管或者光電管。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體光電器件為(XD、CMOS、光電二極管或者雪崩二極管。優(yōu)選地，所述單色器為光柵單色器優(yōu)選地，所述單色器為棱鏡單色器。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過(guò)一套儀器裝置實(shí)現(xiàn)了原子吸收、原子熒光和原子發(fā)射三 種不同方式的測(cè)量，能滿(mǎn)足不同的分析需求，可分別進(jìn)行基于原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法原理的分析測(cè)定。當(dāng)需要進(jìn)行原子吸收測(cè)定時(shí)，利用光源輻射光路上的部件進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)需要進(jìn)行原子熒光測(cè)定時(shí)，利用與光源輻射的光路成一傾角方向上的部件進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)不需要光源時(shí)，就可以進(jìn)行原子發(fā)射測(cè)定，從而實(shí)現(xiàn)了利用一個(gè)裝置進(jìn)行三種方式的測(cè)定。而且，本實(shí)用新型的裝置實(shí)現(xiàn)所選擇的測(cè)定方法之間可實(shí)現(xiàn)快速切換，從而減少了測(cè)定設(shè)備，提高了測(cè)定效率。

圖I是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I :光源；2 :第一透鏡；3 :第二透鏡；4 :第三透鏡；5 :第一單色器；6 :第二單色器；7 :第一檢測(cè)器；8 :第二檢測(cè)器；9 :原子化器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。如圖I所示，為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該原子光譜分析裝置包括光源I、透鏡、原子化器9、單色器和檢測(cè)器，所述光源I輻射的光路上依次設(shè)有第一透鏡
2、原子化器9、第二透鏡3和第一單色器5，所述第一單色器5將經(jīng)過(guò)原子化器9的光進(jìn)行分光之后發(fā)送至第一檢測(cè)器7，所述原子化器9在與光源輻射的光路成一定角度的方向上依次設(shè)有第三透鏡4、第二單色器6，所述第二單色器6將經(jīng)過(guò)原子化器9的光進(jìn)行分光之后發(fā)送至第二檢測(cè)器8。第一檢測(cè)器7和第二檢測(cè)器8分別用于接收經(jīng)過(guò)第一單色器5、第二單色器6的光，對(duì)采集的光信號(hào)進(jìn)行電轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型通過(guò)一套儀器裝置實(shí)現(xiàn)了原子吸收、原子熒光和原子發(fā)射三種不同方式的測(cè)量，能滿(mǎn)足不同的分析需求， 可分別進(jìn)行基于原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法原理的分析測(cè)定。當(dāng)需要進(jìn)行原子吸收測(cè)定時(shí)，利用光源輻射光路上的部件進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)需要進(jìn)行原子熒光測(cè)定時(shí)，利用與光源輻射的光路成一傾角方向上的部件進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)不需要光源時(shí)，就可以進(jìn)行原子發(fā)射測(cè)定，從而實(shí)現(xiàn)了利用一個(gè)裝置進(jìn)行三種方式的測(cè)定。而且，本實(shí)用新型的裝置實(shí)現(xiàn)所選擇的測(cè)定方法之間可實(shí)現(xiàn)快速切換，從而減少了測(cè)定設(shè)備，提高了測(cè)定效率。本實(shí)用新型的光源I可以為空心陰極燈等輻射源，從而為原子吸收、原子熒光方法測(cè)定時(shí)提供所對(duì)應(yīng)的特征輻射。該原子化器9可以為現(xiàn)有的各種原子化器，例如加熱氫化物原子化器、火焰原子化器、電熱原子化器、陰極濺射原子化器或者弧光放電原子化器，用于為原子吸收、原子熒光測(cè)定時(shí)提供待測(cè)元素的基態(tài)原子，為原子發(fā)射測(cè)定時(shí)提供待測(cè)元素的激發(fā)態(tài)原子。本實(shí)用新型的單色器可以為現(xiàn)有的各種單色器，例如格柵單色器、棱鏡單色器，為原子吸收、原子熒光和原子發(fā)射測(cè)定過(guò)程中進(jìn)行譜線(xiàn)分離。為了防止光源發(fā)出的光在傳播過(guò)程中造成光束的發(fā)散，故此在光束到達(dá)原子化器前和單色器前均使用透鏡對(duì)光束進(jìn)行聚焦，即在光源I和原子化器9之間設(shè)置第一透鏡2，在原子化器9和第一檢測(cè)器5、 第二檢測(cè)器6之間分別設(shè)有第二透鏡3和第三透鏡4。再次參閱圖1，該實(shí)施例的原子光譜分析裝置的第一透鏡2、原子化器9、第二透鏡 3和第一單色器5成一直線(xiàn)設(shè)置，圖中示出了第一透鏡2的光心、原子化器和第二透鏡3的光心成一直線(xiàn)，即第一透鏡2的光心、原子化器9、第二透鏡3的光心和第一單色器5設(shè)置在光源I輻射的光路上，光源I發(fā)出的光經(jīng)過(guò)第一透鏡2進(jìn)入原子化器9，再由第二透鏡3進(jìn)入第一單色器5，第一單色器5對(duì)經(jīng)過(guò)原子化器9的光進(jìn)行分光。本實(shí)用新型還在第一單色器5附近設(shè)有第一檢測(cè)器7，第一檢測(cè)器7用于接收經(jīng)過(guò)第一單色器5的光，對(duì)采集的光信號(hào)進(jìn)行電轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。第一檢測(cè)器7可以為各種光電器件，例如真空光電器件或者半導(dǎo)體光電器件。其中，真空光電器件可以是光電倍增管或者光電管，半導(dǎo)體光電器件可以是(XD、CMOS、光電二極管或者雪崩二極管。本實(shí)用新型將第一透鏡2、原子化器9、第二透鏡3和第一單色器5與光源的傳播方向成一直線(xiàn)設(shè)置，通過(guò)第一單色器5對(duì)經(jīng)過(guò)原子化器9的光進(jìn)行分光，再由第一檢測(cè)器7對(duì)接收到第一單色器5的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)了原子吸收光譜法測(cè)定。 本實(shí)用新型的原子光譜分析裝置還在原子化器9與光源I輻射的光路成一定角度的方向上依次設(shè)有第三透鏡4、第二單色器6，圖中示出了第三透鏡4的光心與原子化器9 之間的連線(xiàn)與光源I輻射的光路成一傾角。該實(shí)施例的第二單色器6將經(jīng)過(guò)原子化器9的光進(jìn)行分光之后由第二檢測(cè)器8接收，第二檢測(cè)器8設(shè)置在第二單色器6附近，接收經(jīng)過(guò)第二單色器6的光，第二檢測(cè)器8對(duì)采集的光信號(hào)進(jìn)行電轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。第二檢測(cè)器 8可以為各種光電器件，例如真空光電器件或者半導(dǎo)體光電器件。其中，真空光電器件可以是光電倍增管或者光電管，半導(dǎo)體光電器件可以是CCD、CM0S、光電二極管或者雪崩二極管。 本實(shí)用新型將第三透鏡4與原子化器9的連線(xiàn)與光源I輻射的光路成一角度設(shè)置，從而用于實(shí)現(xiàn)原子熒光光譜法測(cè)定。本實(shí)用新型的第三透鏡4與原子化器9的連線(xiàn)與光源I輻射的光路之間所成的角度可以是任意角度，只要能夠?qū)崿F(xiàn)滿(mǎn)足原子熒光光譜法測(cè)定即可，優(yōu)選地為30-90度，更優(yōu)地，為90度，即第三透鏡4的光心與原子化器9的連線(xiàn)與光源I輻射的光路相垂直。本實(shí)用新型的裝置還可以進(jìn)行原子發(fā)射測(cè)定，此時(shí)無(wú)需光源。當(dāng)單一或同時(shí)選擇原子化器9、第二透鏡3、第一單色器5第一檢測(cè)器7時(shí)，或選擇原子化器9、第三透鏡4、第二單色器6和第二檢測(cè)器8時(shí)，本裝置為原子發(fā)射測(cè)定方式。由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)一套儀器裝置實(shí)現(xiàn)了原子吸收、 原子熒光和原子發(fā)射三種不同方式的測(cè)量，能滿(mǎn)足不同的分析需求，可分別進(jìn)行基于原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法原理的分析測(cè)定，所選擇的測(cè)定方法之間可實(shí)現(xiàn)快速切換。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也 應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種原子光譜分析裝置，其特征在于，包括光源、透鏡、原子化器、單色器和檢測(cè)器， 所述光源輻射的光路上依次設(shè)有第一透鏡、原子化器、第二透鏡和第一單色器，所述第一單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第一檢測(cè)器，所述原子化器在與光源輻射的光路成一定角度的方向上依次設(shè)有第三透鏡、第二單色器，所述第二單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第二檢測(cè)器。
2.如權(quán)利要求I所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述第三透鏡與原子化器之間的連線(xiàn)與光源輻射的光路成30-90度。
3.如權(quán)利要求I或者2所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述原子化器為加熱氫化物原子化器、火焰原子化器、電熱原子化器、陰極濺射原子化器或者弧光放電原子化器。
4.如權(quán)利要求I或者2所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器為真空光電器件或者半導(dǎo)體光電器件。
5.如權(quán)利要求4所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述真空光電器件為光電倍增管或者光電管。
6.如權(quán)利要求4所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體光電器件為CCD、 CMOS、光電二極管或者雪崩二極管。
7.如權(quán)利要求I或者2所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述第一單色器和第二單色器為光柵單色器。
8.如權(quán)利要求I或者2所述的原子光譜分析裝置，其特征在于，所述第一單色器和第二單色器為棱鏡單色器。
專(zhuān)利摘要一種原子光譜分析裝置，包括光源、透鏡、原子化器、單色器和檢測(cè)器，所述光源輻射的光路上依次設(shè)有第一透鏡、原子化器、第二透鏡和第一單色器，所述第一單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第一檢測(cè)器，所述原子化器在與光源輻射的光路成一定角度的方向上依次設(shè)有第三透鏡、第二單色器，所述第二單色器將經(jīng)過(guò)原子化器的光進(jìn)行分光之后傳送至第二檢測(cè)器。本實(shí)用新型通過(guò)一套儀器裝置實(shí)現(xiàn)了原子吸收、原子熒光和原子發(fā)射三種不同方式的測(cè)量，能滿(mǎn)足不同的分析需求，可分別進(jìn)行基于原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法和原子熒光光譜法原理的分析測(cè)定，所選擇的測(cè)定方法之間可實(shí)現(xiàn)快速切換，從而減少了測(cè)定設(shè)備，提高了測(cè)定效率。
文檔編號(hào)G01N21/31GK202486049SQ201220091480
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者李冰寧, 楊嘯濤, 武彥文, 汪雨, 祖文川 申請(qǐng)人:北京市理化分析測(cè)試中心