二阶微分火焰发射光谱仪
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申请号:
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201110279428.0
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申请日:
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2011.09.20
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国家/省市:
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中国深圳(94)
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公开号:
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102680454A
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公开日:
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2012.09.19
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主分类号:
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G01N 21/72(2006.01)
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授权公告号:
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102680454B
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授权公告日:
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2014.06.18
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分类号:
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G01N 21/72(2006.01)
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申请人:
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深圳市爱诺实业有限公司
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发明人:
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李敬业
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代理人:
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宋湘红
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代理机构:
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44263
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申请人地址:
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广东省深圳市福田区金地工业区121栋3层北座01房
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优先权:
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摘要：
本发明为一种二阶微分火焰发射光谱仪。本发明通过调节富氧空气的氧气流量
改变火焰原子化温度以满足不同电离能的元素原子化温度不同的要求，产生极低火焰背景干扰的特征谱线；采用自动扫描二阶微分精密光栅单色仪技术，能自动扣除
待分析元素的特征谱线附近的各种背景干扰，得到的二阶导数谱经光电倍增管转变成调频交流电信号后再经微电流锁相放大器处理后得到的和待分析元素含量呈良好
线性关系的直流模拟信号被送到微处理机进行数据处理后得到的数字信号送往计算机数据工作站进行存储、处理、打印和实现对仪器工作过程的控制。本发明操作简
便，灵敏度高，稳定性好、对Na+、K+、Fe、Cu等元素的检出限达到小于0.1μg/L的国际领先水平。
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1.一种二阶微分火焰发射光谱仪，
包括火焰原子化器、精密光栅单色仪、光电倍增管、微电流锁相放大器、微机数据处理器，所述火焰原子化器的火焰中心正对精密光栅单色仪的入射狭缝中心，精密
光栅单色仪的出射狭缝正对光电倍增管的光路入口，光电倍增管的输出阳极紧接微电流锁相放大器的前置放大器的输入端，前置放大器的输出端连接到微电流锁相放
大器的主信号放大器的输入端，微电流锁相放大器的输出端接微机数据处理器的输入端，其特征在于：所述火焰原子化器为富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化
器，所述富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化器通过调节富氧空气的氧气浓度改变火焰原子化温度以满足不同电离能的元素原子化温度不同的要求，产生极低火焰
背景干扰的特征谱线；所述富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化器与干空气供应系统、流量连续可调的变压吸附ＰＳＡ制氧机和乙炔供应系统连接，所述富氧空气
是由干空气供应系统供应的干空气与流量连续可调的变压吸附ＰＳＡ制氧机产生的氧气混合产生的，调节变压吸附ＰＳＡ制氧机的流量即可实现对富氧空气的氧气浓
度的调节；所述富氧空气-高纯乙炔预混合火焰原子化器包括高效雾化器、撞击球、雾化室、废液排出口、防爆堵头、氧气入口和全钛燃烧器；所述高效雾化器采用
低空气流量的高效雾化器；所述全钛燃烧器是能产生净化空气环绕火焰的全钛燃烧器，包括一个中心多孔燃烧头和一个设在中心多孔燃烧头周围的净化空气环形通
道，中心多孔燃烧头设在全钛燃烧器的中间管道的顶部出口处，在全钛燃烧器的底部设有净化空气入口与净化空气环形通道连通，全钛燃烧器被固定在与雾化器连接
的底座上；所述净化空气是在预混合火焰原子化器的干空气入口设置一个三通，一路干空气与来自流量连续可调的变压吸附ＰＳＡ制氧机的90%-95%的氧气在
雾化室混合，另一路干空气经过一个0.1μ的精密过滤器进一步除去空气中的固态与液态微粒，净化空气从全钛燃烧器底部的净化空气入口进入全钛燃烧器的净化
空气环形通道，净化空气的压力高于燃烧混合气体的压力，在燃烧器上方形成的发射被测量元素发射光谱的火焰火炬周围形成一个微正压保护层，这个净化空气正压
保护层具有向火焰外围自动扩散的功能；所述精密光栅单色仪为自动扫描二阶微分精密光栅单色仪，包括波长范围200nm—900nm的自动扫描精密光栅系
统、宽度连续可调的入射狭缝、准直镜、聚焦物镜、波长调制组件、宽度连续可调的出射狭缝；所述自动扫描精密光栅系统设计成双塔台结构，两组独立光栅的闪耀
波长分别为300nm和500nm；所述波长调制组件包括一个振荡器驱动线圈、一块平面反射镜和低频振荡器，平面反射镜固定在低频振荡器的振动膜上，低频
振荡器驱动线圈由所述微电流锁相放大器的功率放大器输出的频率为166.5HZ的三角波激发并驱动振动膜带动平面反射镜作快速周期运动，实现对入射光的快
速扫描，产生并输出调制频率为333HZ的待分析元素的特征谱线的二阶微分调制光谱，同时实现了对火焰高温微粒发射的连续光谱和分子态物质发射的分子辐射
带状光谱谱线的扣除；所述准直镜设在从宽度连续可调的入射狭缝进入的入射光的光路上，在准直镜的平行反射光的光路上设有波长范围200nm—900nm的
自动扫描精密光栅系统，聚焦物镜设在从自动扫描精密光栅系统输出的单色光的光路上，而波长调制组件的平面反射镜设在聚焦物镜的反射光的光路上，平面反射镜
的反射光射向宽度连续可调的出射狭缝。
2.根据权利要求1所述的二阶微分火焰发射光谱仪，其特征在于：所述富氧空气中氧气浓度为30-60%。
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