Устройство для эмиссионного спектрального анализа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) (gg)5 0 01 Л 3/443

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

Н АатоЕСК0ММ СаиДКтаЛьСтнч

1 (21) 4603046/25 (22) 21.09.88 (46) 23.05.91. Бюл. Р 19 (72) С.ф,Горбачев, А.П.Демин, Л.М.1(лейнерман и Ф.Ф.Султанбеков (53) 535.853.543.4?3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 714277, кл. Г 01 Л 3/10, 1978.

Нурнал:прикладной спектроскопии, 1985, т.43, Р 3, с.377. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭМИССИОННОГО

СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

;(57) Изобретение относится к технике

:спектрального анализа, Цель .изобретения — повыщение точности анализа.

Устройство содержит дуговой источник

Изобретение относится к технике спектрального анализа и может быть использовано для контроля состава различных материалов, Цель изобретения — повьппение точности анализа.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит дуговой источник 1 возбуждения, входную щель 2, пару световодов 3 и 4, многоэлементный фотоприемник 5, диспергирующий элемент 6, блок 7 управления, блок 8 сопряжения и блок 9 сравнения.

Дуговой источник 1 возбуждения включает в себя дуговой генератор 10 и электроды 11 и 12.

Входная щель 2 расположена в фокусе диспергирующего элемента б„в фокальной плоскости которого расположевозбуждения, входную щель, дисперги рующий элемент, многоэлементный фотоприемник, блок управления и блок сопряжения, Благодаря-введению блока сравнения и пары световодов; нходные торцы которых размещен- -и@ обе стороны от входной щели на:равном расстоянии: от нее, а выходные — над соответств ълчими элементами фотоприемника, выходы которых подключены к блоку сравнения, в устройстве фиксируются лищь те сигналы с остальных элементов AoToBpHBMHHKR которые получены при точном совмещении центра дугового щнура источника возбуждения с центром входной щели. 1 ил. на первая группа 13 элементов фотоприемника 5, регистрирующих спектр, Входные торцы световодов 3 и 4 размещены по обе стороны от входной ще.ли 2 на равных расстояниях от нее.

Выходные торцы световодов 3 и 4 размещены над вторым и третьим элементами 14 и 15 фотоприемника.

Диспергирующий элемент 6 может быть выполнен в виде вогнутой дифракционной рещетки. Блок 7 управления может быть выполнен по известным схемам. Он предназначен для управления работой фотоприемника 5 и считыванием информации через блок 8 сопряжения. Последний также известен и представляет собой интерфейс для подключения к ЗВМ.

Устройство работает следующим образом.

f651110

В источнике 1 луговой генератор

10 возбуждает луговой шнур между электродами 11 и 12, излучение от которого поступает на входную щель 2 и входные торцы световодов 3 и 4. Излучение с выходных торцов световодов

3 и 4 поступает на второй и третий элементы 14 и 15 фотоприемника 5, а излучение, прошедшее через щель 2, 10 разлагается диспергирующим элементом

6 в спектр и падает на первую группу

13 элементов фотоприемника 5. Электрические сигналы с группы 13 элементов фотоприемника 5 считываются с по- 15 мощью блока 7 управления, поступают в блок 8 сопряжения, а сигналы с второго и третьего элементов 14 и 15 сравниваются в блоке 9 сравнения между собой, 20

Когда центр изображения дугового шнура совпадает с центром входной щели 2, световые сигналы, падающие на входные торцы световодов 3 и 4 будут равны,. при считывании электрические 25 сигналы с элементов 14 и 15 фотоприемника 5, на которые направлены выходные торцы световодов, также будут равны. В этом случае блок 9 сравнения разрешает выдачу сигналов с первой 30 группы 13 элементов фотоприемника 5, на которые падает спектр исследуемого вещества. В случае смещения центра изображения от центра. входной щели .2 световые сигналы, падающие на

1 входные торцы световодов 3 и 4-, будут, различны, сигналы с элементов 14 и 15 фотоприемника 5 также будут различны.

Блок 9 сравнения в случае выхода этих сигналов 43 заданного интервала 10 формирует сигнал запрета на считывание с блока 8 сопряжения во внешние устройства для дальнейшего анализа.

Таким образом, информация, считанная с фотоприемника 5, используется в 45 случае, когда центр изображения дугового шнура располагается на опреде;ленном расстоянии от центра входной щели 2. Число таких считываний информации с фотоприемника 5 фиксируется за время регистрации спектра пробы, после чего производится их усреднение.

Для оценки эффективности устройства примем, что выходной сигнал фотоприемника 5, флуктуирующий и результате смещения центра изображения дугового .шнура от центра входной щели 2, есть случайная величина с равномерной нготностью распределения вероятностей.

Дисперсия выходного <игнача А в результате того, что фиксируются только те значения сигнала, когда центр изображения дугового шнура расположен на определенном расстоянии от центра входной щели 2, ограничивает.— ся значением Q, определяемым порогом срабатыванйя блока 9 сравнения.

Таким образом, уменьшая порог срабатывания блока 9 сравнения, можно получить довольно малое значение дис-персии . Вероятность того, что выходной сйгнал с фотоприемника 5 попадет в интервал, определяемый дисперсией Д, равна отношению Д, к h.q.

Необходимым условием работы устройства является попадание хотя бы одного сигнала, считанного с фотоприемника 5, в интервал за время регистрации спектра пробы,ран11ае

2 мин, в течение которого прн времени накопления 250 мс можно прошзвести 480 считываний. Вероятность вь полнения этого условия можно подсчитать по формуле. где и — число считываний с фотоприемника 5.

Уменьшение погрешности устройства происходит в соответствии с уменьшением дисперсии выходного сигнала фотоприемника 5 в, / ф раз.

Можно показать, что с надежностью р = 0,997 устройство обеспечивает повышение точности в 95 раз.

Формула изобретения

Устройство для эмиссионного спект" рального анализа, содержащее дуговой. источник возбуждения, входную щель, расположенную в фокусе диспергирующего элемента, многоэлементный фотоприемник, первая группа элементов которого установлена в фокальной пло" скости диспергирующего элемента, выходы первой группы элементов много-. элементного фотоприемника соединены с информ-ционными входами блока сопряжения, блок управления, первый и вторые выходы которого подключены к управляющим входам соответстненно многоэлементного фотоприемника и блока сопряжения, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения .точности анализа, устройство

1 снабжено блоком сравнения, парой

Составитель В.Захаров . едактор В.Скоробогатова Техред.А.Кравчук Корректор Н.Ревская

Заказ 1600 Тираж 340 Подписное

9НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4!Ь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

165 световодов, входные торцы которых установлены на равных расстояниях по обеим сторонам от центра входной щели, выходные торцы- световодов подве- дены к второму и третьему элементам многоэлементного фотоприемника, вьтхо1110 6 ды которых подкли ены к первому и вто. рому входам 6лока сравнения, выход которого является выходом разрешения считывания устройства, выходы блока сопряжения являются информационными выходами устройства.