ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОГЛАВЛЕНИЕ Получение поглощающих слоев. Общие принципы Ш Классификация способов получения поглощающих слоев из "Атомно-абсорбционный спектральный анализ" В настоящее время опубликовано большое число работ, в которых описаны спектрофотометры, применяемые различными исследователями для атомно-абсорбционного спектрального анализа. Рассмотрим некоторые из этих конструкций, обращая внимание на регистрирующую схему приборов. Для более последовательного изложения опишем вначале простые, а затем сложные конструкции. [c.156] Наиболее простая регистрирующая схема применялась в работах Аллана [37]. На выходе среднего кварцевого спектрографа фирмы Хильгер вместо кассеты установлена приставка с подвижной щелью, на которой закреплен фотоумножитель 1Р28. Постоянный сигнал с фотоумножителя измеряют непосредственно гальванометром (внутреннее сопротивление 450 ом) с набором шунтов для изменения его чувствительности. С помощью батареи (1,5 в) и переменного сопротивления компенсируют темновой ток фотоумножителя и фон пламени. Лампы с полыми катодами питают через стабилизатор тока. Применяют безлинзовое освещение щели спектрографа, причем расстояние от горелки до щели составляет 45 см. За горелкой устанавливают диафрагму, выделяющую необходимую для измерений часть пламени. [c.156] П-образный фильтр для срезания высоких частот ( 150 гц), состоящий из индуктивности L = 263 гн и емкостей i = 680 пф и С2=10 пф. Ширину щелей монохроматора выбирают равной 0,015—0,080 мм. [c.158] Для определения ртути Н. С. Полуэктов и Р. А. Виткун [34] применили упрощенный фотометр, состоящий, как было описано в 15, из комбинации фильтров и фотоумножителя ФЭУ-20. Выход фотоумножителя подключен к микроамперметру М-95 с отклонением стрелки на всю шкалу при токе 1 мка. Напряжение на фотоумножителе регулируют в пределах 1,2—1,4 кв. [c.158] Многими исследователями применяется сравнительно простая регистрирующая схема, предложенная Боксом и Уолшем [9]. В качестве приемника используют фотоумножители IP28 для ультрафиолетовой и видимой области и IP22 для ближней инфракрасной области спектра. Сигнал с фотоумножителя поступает на усилитель переменного тока (рис. 52). Усиленный сигнал детектируется и регистрируется микроамперметром (О—250 мка). Полное отклонение стрелки прибора соответствует входному сигналу 5- 10 а. С целью улучшения линейности усилителя первый и третий каскады охвачены обратной связью. Для увеличения постоянной времени микроамперметр шунтирован емкостью 200 мкф. В схеме предусмотрено использование пишущего потенциометра с чувствительностью 10 мв на всю шкалу. С открытым входом шумы усилителя не превышают 1%. Модуляция пучка света осуществляется питанием ламп с полым катодом прерывистым током частотой 100 или 50 гц с помощью выпрямителя ( 9). [c.158] Некоторые исследователи применяют для усиления модулированных сигналов усилители переменного тока с узкой полосой пропускания. Например, автором в первых работах [54] применялся линейный узкополосный усилитель с С-фильтром, настроенным на частоту модуляции 925 гц. Полуширина полосы пропускания фильтра составляла - 30 гц. Регистрация сигнала производилась пишущим потенциометром ЭПП-09. Дер-фель, Гейер и Мюллер [55] использовали избирательный усилитель, настроенный на частоту 125 гц. Сигнал регистрировали шкальным гальванометром фирмы Цейсс. Модуляция светового пучка осуществлялась в обоих упомянутых случаях вращением перфорированного диска от синхронного мотора. [c.160] Логарифмические усилители для регистрации атомной абсорбции были применены впервые автором [56, 57]. Действие логарифмического усилителя, использованного в работе [57], основывалось на аппроксимации логарифмической зависимости в виде отрезков прямых с помощью нескольких ячеек из последовательно включенных кристаллических диодов и сопротивлений, установленных в сеточных цепях четырехкаскадного усилителя [58]. Однако вследствие температурных изменений характеристик полупроводниковых диодов логарифмическая амплитудная характеристика усилителя была весьма неустойчивой. [c.160] Николаев [59] исследовал возможность применения для спектрофотометрических атомно-абсорбционных измерений однокаскадного логарифмического усилителя, описанного в [60]. Работа усилителя основана на логарифмической характеристике диода, включенного в качестве нагрузки фотоумножителя. Сигнал с фотоумножителя поступает на катодный повторитель, работающий в режиме плавающей сетки . Несмотря на экранировку входного блока вместе с фотоумножителем, усилитель оказался чувствительным к высокочастотным помехам. [c.160] Постоянная времени всего усилителя определяется С-цепочками, установленными на выходе катодного повторителя. Усилитель с Т-образным / С-фильтром служит для формирования синусоидального сигнала с целью согласования формы измеряемого (модулированного диском) и калибровочного (от ГЗ-3) сигналов. В связи с этим частота модуляции (700 гц) и качество фильтра (Q = 7) далеки от оптимальных (см. 18). [c.162] Двухлучевые приборы также применялись рядом исследователей. Рассел, Шелтон и Уолш [5] использовали в своей первой работе двухлучевой спектрофотометр, описанный ранее в [62] и предназначавшийся для определения озона. В этом спектрофотометре для разделения сигнала используется модуляция аналитического и сравниваемого пучков света различными частотами (93 и 186 гц соответственно) со сдвигом по фазе на 90°и синхронное детектирование, контролируемое с помощью сигнала от дополнительного фотоэлемента. Модуляция света осуществлялась вращающимся сектором. Разделенные сигналы поступали на пишущий потенциометр, который непосредственно регистрировал величину отношения сигналов. [c.163] Необходимо учитывать, что световые потоки, поступающие на фотоэлементы, должны быть очень боль-щими. В приборе для монохроматизации излучения газоразрядных ламп с парами ртути, кадмия, цинка и натрия применялись фильтры. При использовании подобной схемы для малых световых потоков следует заменить фотоэлементы на фотоумножители. Однако при этом станут существенными дробовые шумы фотоумножителя, так что измерение столь малых величин поглощения окажется невозможным. Это обстоятельство лишний раз подчеркивает целесообразность применения интенсивных источников света и светосильных спектральных приборов (фильтры) для достижения более высокой чувствительности атомно-абсорбционных измерений. [c.167] Однолучевой двухканальный спектрометр применялся Мензисом [67]. Спектрометр собран на основе среднего кварцевого спектрографа фирмы Хильгер с фотоэлектрической регистрацией. Второй канал служил для регистрации непоглощающейся в пламени линии сравнения. Схема испытана на линиях Си 3248 А — Си 2824 А. [c.167] Интегрирующие накопительные схемы применялись Мензисом [67], Бейкером [65], Гидли [68] и рядом других исследователей. [c.168] Уорреном [69] применялся для регистрации сканирующий спектрометр, позволявший производить запись участка спектра (0,6 А), превышающего ширину линии. Время однократной записи составляет 15 сек. При регистрации резонансной линии Mg 2852 А щели монохроматора устанавливались равными 14 мк. Для усиления фототока применялся усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления по току 4 10 . Полное отклонение пера самописца соответствует анодному току фотоумножителя 5 10 а. Регистрограмма, соответствующая записи участка спектра, дает непосредственное представление о величине сигнала над фоном, соответствующим темповому фону фотоумножителя и сплошному излучению лампы и пламени. Отсчет величины пика но отношению к уровню фона исключает необходимость предварительной компенсации фона, которая обязательна для несканирующих спектрофотометров с усилением постоянных сигналов. [c.168] В заключение остановимся на некоторых характеристиках серийных спектрофотометров для атомно-абсорбционных измерений, производимых в СССР и за рубежом ). [c.169] Московское опытное предприятие КБ ЦМА. Выпускает серийный спектрофотометр для атомно-абсорбционных измерений под названием Спектр-1 . Спектрофотометр построен по однолучевой схеме с двухлинзовой системой прохождения света через пламя на основе широко распространенных стандартных монохроматоров, входящих в комплект спектрофотометров СФ-4 и СФД-2. Применяется обращенная схема установки монохроматоров с заменой фотоэлементов на фотоумножители (ФЭУ-18, ФЭУ-22). Для удобства более плавного вьшедения линии поворотный механизм призмы монохроматора дополнен верньерным устройством. [c.169] Аппаратура, входящая в комплект прибора, размещена на специальном столе и в шкафу. На столе располагаются штатив для ламп с полым катодом, монохроматор, кожух с горелкой для пламени, ротаметры и манометр для контроля подачи газов, распылительная камера, автоматизированное пробоподающее устройство, рассчитанное на шесть проб, микроамперметр для визуальных измерений фототока, снабженный схемой расширения шкалы, и миллиамперметр для измерения тока питания ламп с полыми катодами. [c.169] В шкафу установлены высоковольтные стабилизированные выпрямители для питания фотоумножителя (типа ВС-22) и для питания ламп с полым катодом (на полупроводниковых элементах), самопишущий потенциометр для регистрации сигналов и электронный блок автоматического пробоподающего устройства. [c.169] Вернуться к основной статье