專利名稱：原子吸收分光光度計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光譜吸收裝置，特別是涉及一種可用于分析廢水、廢氣、土壤、食品以及血液中的微量元素的原子吸收分光光度計。
原子吸收分光光度計是近年來發展起來的一種高精度的微量元素分析儀器，它基于基態原子對特征光譜吸收的基本物理現象，通過測定自由原子對輻射的吸收進行待測微量元素的定量分析。其測量原理是，從空心陰極燈或光源中發射出一束特定波長的入射光強I。，在原子化器中透射到待測元素的基態原子蒸汽，待測元素的基態原子蒸汽對入射的特定波長的光產生吸收，未被吸收的部分透射過去，由于待測元素濃度越大，吸收就越嚴重，透過的光強就越弱，從而通過測定吸收特定波長的光量大小，就可來求出待測元素的含量。
目前，基于上述測量原理制作的分光光度計主要包括以下幾個部分，即光源、原子化器、光電檢測系統以及電路控制系統。其工作原理是，光源中的元素燈發射出特定波長的輻射光，輻射到原子化器，原子化器的取樣系統使待測樣品中產生基態原子，該基態原子對入射的特定波長的光產生吸收，使透射過去的光強減弱，光電檢測系統中的分光系統對透過原子化器的光進行聚焦，照射到光電倍增管上產生電信號，通過對該電信號的放大、轉換、分析得出待測微量元素的含量。從上述工作原理可以看出，原子化器的功能就是把含有待測微量元素的待測液體通過霧化、燃燒轉換成氣態的原子蒸汽，從而對入射光進行吸收，是整個分光光度計中的關鍵部件之一。現有的原子化器結構復雜，制作成本較高，而且其出氣孔設置在霧化器的底部邊緣，不利于待測微量元素與燃燒氣體的充分混合，致使其測量精度較低。另外，現有分光光度計中，光源一般設有兩個元素燈，如果測量兩種以上的微量元素時，需要停機更換元素燈，因此操作起來比較麻煩，不利于連續測量。
本實用新型的目的就是提供一種改進的原子化器結構的原子吸收分光光度計，可以使待測微量元素與燃燒氣體充分混合，從而可提高測量精度，而且該原子化器的結構比較簡單，從而降低了制作成本。
本實用新型的另一個目的是提供一種光源結構改進的分光光度計，其光源設有多個元素燈，可連續測量多種微量元素。
本實用新型的目的是這樣實現的提供一種原子吸收分光光度計，包括光源、原子化器、光電檢測系統以及電路控制系統，其中原子化器包括一霧化器和一燃燒頭，霧化器的霧化室呈錐臺形，距霧化室進氣一端的相對一端的底部一定距離設有一出氣孔，所述燃燒頭安裝在所述出氣孔的外部。
本實用新型的進一步的目的是這樣實現的即光源上可安裝多只元素燈。
由于出氣孔離霧化室的底部有一定的距離，對噴入的被霧化的待測氣體、霧化氣體和乙炔氣有一定的緩沖作用，使這三種可以充分地均勻混合，從而可在燃燒頭的燃燒狹縫處均勻燃燒，使入射的光束被均勻、穩定的吸收，進而使測量結果穩定。由于霧化室呈錐臺形，液體沉積到霧化室的內壁上后，可從較低處的排液孔排出。并且，由于光源上安裝了多只元素燈，則可連續測量多種微量元素，而不必停機更換元素燈。
下面，通過對附圖和優選實施例的詳細說明，本實用新型的上述目的和效果可更加清楚。
圖1是本實用新型原子吸收分光光度計的內部結構透視示意圖；圖2是圖1所示分光光度計中原子化器的外觀示意圖(局部剖視)；圖3是圖2沿A向的側視圖(霧化器部分為剖視圖)；圖4是圖2沿B向的側視圖；圖5是圖1所示分光光度計中光源部分的剖視圖；圖6是圖5沿C向的側視示意圖。
參照附圖1，本實用新型所述的原子吸收分光光度計包括設于一外殼1內的光源2、原子化器部分3、光電檢測系統4以及電路控制系統5。光源2中的元素燈9發射出特定波長的輻射光，輻射到原子化器，原子化器3的取樣系統使待測樣品中產生基態原子，該基態原子對入射的特定波長的光產生吸收，使透射過去的光強減弱，光電檢測系統4中的分光系統對透過原子化器的光進行聚焦，照射到光電倍增管21上產生電信號，通過對該電信號的放大、轉換、分析得出待測微量元素的含量其中，光源2包括支撐整個光源的光源支架6，在支架6上設有一伺服驅動電機7，該電機7的轉動速度和轉動時間由電路控制系統5控制，而且該電機7軸式驅動一對前后設置的元素燈夾座8，在元素燈夾座8上分別安裝有多個元素燈9，元素燈9的個數優選為8個，該元素燈9的主要作用就是為光電轉換系統中的光學系統提供一輸出穩定的、發射光強較強的、具有特定波長的、且其譜線寬度很窄的銳線光譜，所發出的光束的波長可根據所要測量的微量元素(如銅、鈣、銀、砷、鐵等)而定。在電路控制系統5的控制下，電機7驅動元素燈夾座8旋轉，而且在一定的旋轉位置上，由電路控制系統5控制多個元素燈中的一個元素燈9發光，所發出的光束入射到原子化器部分3。為了提高入射光束的精度，可在入射光路上設置一半透半反鏡28，并設有一氘燈組件11和一氘燈供電電路10，該氘燈供電電路10驅動安裝在氘燈組件11上的氘燈發光，該氘燈發出的光束照射到半透半反鏡28上，濾去元素燈9所發出的光束中不必要的成分。
原子化器部分3包括設于一底座12上的一霧化器13，在鄰近霧化器13一端處，設有一燃燒頭14，在來自于元素燈9的入射光束入射過來時，點燃燃燒頭14中排出的混合氣體，該混合氣體主要包括燃燒氣體(如乙炔氣)以及待測的微量元素。燃燒火焰中產生待測微量元素的基態原子，入射光束中的某些光譜被基態原子所吸收，從而使其光強減弱，并進一步入射到光電檢測系統4中。
經過原子化器后其光強已減弱的入射光束首先到達一反射鏡21，再經一入射狹縫19照射到一凹面鏡16，經過凹面鏡16、光柵17和凹面鏡18后，該光束被聚焦，并經過一出射狹縫20照射到一光電倍增管21，該光電倍增管21在一供電電路22的驅動下可根據入射光束的光強產生一電信號，該電信號再進一步輸入到電路控制系統5中的分析電路部分，經過放大、轉換、分析，得出待測微量元素的含量多少，并進行顯示、打印等等。為了減小供電電路22產生的噪音，并減少外部灰塵對該電路22的污染、屏蔽外界干擾，可把電路22密封起來安裝。
參照圖2-5，作為本實用新型所述原子吸收分光光度計的關鍵部件之一的原子化器主要包括兩部分，即霧化器13和燃燒頭14。其中，霧化器13內部為一錐臺形的霧化室31，在霧化室31較粗的一端密封安裝有一頂蓋36，頂蓋36上設有一霧化噴頭23，噴頭23包括一含有待測微量元素的待測液體入口33和一帶壓霧化氣體入口32，該帶壓霧化氣體來自于高壓儲氣罐29，從入口33進入的待測液體受從入口32進入的帶壓氣體的吹動而發生霧化，并從噴嘴34噴出。同時，在頂蓋36側部設有一乙炔氣體入口24，在霧化室31內，被霧化的待測液體、霧化氣體和乙炔氣混合。在霧化室31較細的一端距離底部一定距離設有一出氣孔35，燃燒頭14安裝在該出氣孔35的外部，在燃燒頭上設有一條燃燒狹縫26，混合氣體穿過出氣孔從燃燒狹縫排出，點燃從狹縫26排出的氣體，就可把混合氣體中含有的微量元素變成基態原子。由于出氣孔35離霧化室31的底部有一定的距離，對噴入的被霧化的待測氣體、霧化氣體和乙炔氣有一定的緩沖作用，使這三種可以充分地均勻混合，從而可在燃燒狹縫26處均勻燃燒，使入射的光束被均勻、穩定的吸收，進一步使測量結果穩定。在霧化室31與噴嘴34相對應的側壁上設有一排液孔25，可把未被霧化的待測液體排出，即便未被霧化的液體進入了霧化室的深部，由于霧化室呈錐臺形，液體沉積到霧化室的內壁上后，也會倒流，從排液孔25排出。作為一種替換，也可使霧化室的錐臺設置成噴氣一側細而排氣一側粗的形狀，這樣更利于混合氣體的充分混合，與此相對應排液孔25也應設置在較粗的一側，以便使未霧化的液體流出。為了避免霧化室內的氣體壓力過大，損壞霧化器的有關部件，在霧化器上設有一安全閥30，霧化室內壓力超過一定程度時，安全閥自動打開，釋放霧化室內的壓力。
參照圖5和6，圖中示出了光源2的剖視圖和側視圖。該光源2包括支撐整個光源的光源支架6，安裝在支架6上的伺服驅動電機7軸式驅動一對前后設置的元素燈夾座8，夾座8的外圓周上設有4個凹槽，在兩個夾座8之間的轉輪上設有4對彈性片37，而且每對彈性片37位于兩個夾座8上的成對凹槽的中間，元素燈9就被夾持在該彈性片37和凹槽的側壁38之間，為了使元素燈被牢固地夾持，可把凹槽側壁38設置成與元素燈9的外壁形狀相配合的圓弧形，同時也把彈性片37彎曲成具有一定的角度或弧度，還可在圓弧內壁設置兩個凸起，以便更穩定地對元素燈進行固定，這樣設計的夾座8的機構，可安裝8只元素燈，根據同樣的設計思想，也可使夾座8安裝4只、6只、10只、12只元素燈9。該元素燈9的主要作用就是為光電轉換系統中的光學系統提供一輸出穩定的、發射光強較強的、具有特定波長的、且其譜線寬度窄的銳線光譜，所發出的光束的波長可根據所要測量的微量元素(如銅、鈣、銀、砷、鐵等)而定。可由電路控制系統5中的電機控制電路部分控制電機7的轉速，一般來說，在低轉速情況下，對元素燈9的振動較小，并可減小由于轉換元素燈而產生的摩擦，從而可延長元素燈的壽命。
權利要求1.一種原子吸收分光光度計，包括光源、原子化器、光電檢測系統以及電路控制系統，所述原子化器包括一霧化器和一燃燒頭，其特征在于所述霧化器的霧化室呈錐臺形，距霧化室進氣一端的相對一端的底部一定距離設有一出氣孔，所述燃燒頭安裝在所述出氣孔的外部。
2.如權利要求1所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述燃燒頭的燃燒孔是一狹縫。
3.如權利要求1或2所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述光源包括一對前后設置的元素燈夾座，所述夾座的外圓周上設有多對凹槽，在兩個所述夾座之間的轉輪上設有多對彈性片，而且每對所述彈性片位于兩個夾座上的成對凹槽的中間，所述元素燈被夾持在一個所述彈性片和所述凹槽的側壁之間。
4.如權利要求3所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述光源上安裝有8只元素燈。
5.如權利要求1或2所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述電路控制系統中驅動光電倍增管的供電電路被密封起來。
6.如權利要求1或2所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述錐臺形霧化室較粗的一端設有一排液孔。
7.如權利要求1或2所述的原子吸收分光光度計，其特征在于所述霧化室上設置有一安全閥。
專利摘要一種原子吸收分光光度計,包括光源、原子化器、光電檢測系統以及電路控制系統,其中原子化器包括一霧化器和一燃燒頭,霧化器的霧化室呈錐臺形,距霧化室進氣一端的相對一端的底部一定距離設有一出氣孔,所述燃燒頭安裝在所述出氣孔的外部。可以使待測微量元素與燃燒氣體充分混合,從而可提高測量精度。而且光源部分可安裝多個元素燈,可連續測量多種微量元素。
文檔編號G01N21/31GK2482075SQ0122005
公開日2002年3月13日 申請日期2001年4月25日 優先權日2001年4月25日
發明者王澎蛟, 田勁松, 廖益斌, 陳江, 汪寧, 田一平, 左才科 申請人:王澎蛟, 田勁松, 廖益斌, 陳江, 汪寧, 田一平, 左才科