專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脈沖光發(fā)光分析裝置。
在對(duì)試樣進(jìn)行火花放電或照射激光脈沖，使試樣發(fā)光，然后對(duì)該光進(jìn)行分光的脈沖光發(fā)光分析法中，存在如下問(wèn)題。
在借助火花放電的發(fā)光光譜分析中，為了減少存在于試樣表面的小缺陷、氣孔或附著物等的影響，提高分析精度，通常，借助于預(yù)先放電對(duì)試樣表面進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行分析。這種場(chǎng)合，例如在進(jìn)行5秒種的分析時(shí)，必需預(yù)先用高能量放電進(jìn)行10秒以上的預(yù)處理。
之所以將放電分為前后二次進(jìn)行，是因?yàn)殡m然高能量放電使試樣汽化的能力大，但相對(duì)于此時(shí)的試樣元素的輝線(xiàn)光，其背景光較強(qiáng)，分析靈敏度變低，故分析本身，適于使用低能量的放電，是在借助于5至10秒的高能量的預(yù)備放電后，用低能量進(jìn)行數(shù)千次的放電后測(cè)光。但若使分析時(shí)的放電能量太低，則來(lái)自試樣的汽化量變少，試樣成分的元素的輝線(xiàn)光變?nèi)?，從而分析靈敏度和精度均變低。為此，雖說(shuō)是用低能量進(jìn)行放電，但也不能充分低，因而降低背景光是困難的。
如上所述，預(yù)備放電之所以必須進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的理由是在一次分析中，由于每次的火花觸及試樣的某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的哪一點(diǎn)是不一定的，因而必須預(yù)先對(duì)該領(lǐng)域的全部無(wú)遺漏地進(jìn)行處理，因此，越想進(jìn)一步提高分析精度，就越有必要延長(zhǎng)預(yù)備放電的時(shí)間。
又，由于在分析放電時(shí)，也必須通過(guò)放電使試樣進(jìn)行足夠數(shù)量的汽化，因而放電的能量也不能太低，從而，不能使背景光充分低，故要得到高的分析靈敏度是困難的。
為此，本申請(qǐng)人在特愿昭63-103167中提出發(fā)光分析法，該方法包括使用把用于使試樣成分從試樣面上的微小領(lǐng)域汽化的能量周期脈沖狀態(tài)的集中在試樣面上的所述小領(lǐng)域上進(jìn)行注入的高能量注入手段、向所述微小領(lǐng)域進(jìn)行火花放電的試樣對(duì)向電極及火花產(chǎn)生電路;在上述能量注入的結(jié)果已汽化的試樣成分存在于試樣與上述試樣對(duì)向電極之間的期間內(nèi)，在所定時(shí)間后使之進(jìn)行低能量火花放電;采用測(cè)光輸出取樣電路對(duì)該低能量放電進(jìn)行期間的測(cè)光輸出進(jìn)行取樣。該提案的特征在于把一次次的發(fā)光分為試樣汽化階段和分析階段。
根據(jù)該提案，已有可能在不進(jìn)行預(yù)備放電那樣的預(yù)處理的情況下，通過(guò)在試樣面上凈化過(guò)的點(diǎn)處進(jìn)行的低能量放電發(fā)光來(lái)作分析，并能在降低背景光同時(shí)得到高靈敏度，但電路構(gòu)成復(fù)雜。這是因?yàn)樵跍y(cè)光元件的輸出放大后進(jìn)行取樣，而取樣是通過(guò)與發(fā)光動(dòng)作同期開(kāi)、關(guān)的開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行，在發(fā)光分析中，對(duì)試樣中每一要定量的元素的輝線(xiàn)配置一路測(cè)光系統(tǒng)，而每一通路測(cè)光系統(tǒng)用一開(kāi)關(guān)電路，因而電路構(gòu)成復(fù)雜。
本發(fā)明是想通過(guò)把一次發(fā)光分為高能量激發(fā)和低能量激發(fā)二階段進(jìn)行的發(fā)光分析，使電路構(gòu)成簡(jiǎn)單化。
各通路的測(cè)光系統(tǒng)由光電倍增管和積分電路構(gòu)成，使加到各通路的光電倍增管的倍增管電極電壓與發(fā)光動(dòng)作同期并進(jìn)行開(kāi)關(guān)。
因?yàn)槿羟袛嗉拥焦怆姳对龉茈姌O的負(fù)高電壓，則光電倍增管動(dòng)作停止，因而能通過(guò)接通、斷開(kāi)光電倍增管電極的電壓來(lái)代替開(kāi)關(guān)動(dòng)作。由于各通路的光電倍增管由同一負(fù)高壓產(chǎn)生電路供給光電倍增管電極的電壓，因此若接通、斷開(kāi)負(fù)高壓產(chǎn)生電路，則能使各通路的光電倍增管均被接通或斷開(kāi)，由此，開(kāi)關(guān)電路只要采用一個(gè)，因而電路構(gòu)成簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例裝置的電路圖，圖2是同一實(shí)施例的火花產(chǎn)生電路的電路圖，圖3是上述電路動(dòng)作的時(shí)間曲線(xiàn)。
現(xiàn)參照附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示于圖1。1是火花產(chǎn)生電路，2是火花電極，s是試樣，3是點(diǎn)火器電路，g是主火花隙，gi是觸發(fā)用火花隙，M是分光器，P1、P2……是配置在分光器光譜面上各個(gè)規(guī)定波長(zhǎng)位置上的光電倍增管，4是負(fù)高壓產(chǎn)生電路，與各光電倍增管P1、P2……的倍增管電極通過(guò)靈敏度調(diào)節(jié)器R1、R2……相連接。光電倍增管P1、P2……的輸出通過(guò)電容器C1、C2……被積分，該積分輸出經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器(マルチプレクサ)5及A/D變換器A/D輸至CPU。
6是與觸發(fā)用火花隙gi相對(duì)的受光元件，它檢測(cè)觸發(fā)放電的光，該檢出的脈沖被加到定時(shí)電路7，從由二個(gè)單穩(wěn)電路串聯(lián)連接組成的定時(shí)電路7發(fā)出一個(gè)比輸入脈沖滯后一定時(shí)間并具有一定幅度的脈沖。通過(guò)該脈沖，使插入在負(fù)高壓產(chǎn)生電路4的接地側(cè)端與光電倍增管P1、P2……之間的開(kāi)關(guān)電路8導(dǎo)通。若在觸發(fā)用火花隙gi跳過(guò)火花，則接著在火花產(chǎn)生電路的主火花隙間放電被觸發(fā)，在同一間隙進(jìn)行火花放電。因而，檢測(cè)觸發(fā)用火花隙的火花光，并根據(jù)該檢出脈沖，在一定時(shí)間后使開(kāi)關(guān)電路8導(dǎo)通一定時(shí)間，從而等于以主火花隙中進(jìn)行的放電中所規(guī)定的定時(shí)，使光電倍增管P1、P2……的輸出被采樣。
圖2表示上述火花產(chǎn)生電路。K1、K2是儲(chǔ)存放電能量的電容器，通過(guò)直流電源11一直處于充電狀態(tài)，電容器K1通過(guò)電感L1連接到主火花隙g，電容器K2通過(guò)電感L1和L2的串聯(lián)連接接到主火花隙g。點(diǎn)火器電路3是觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路，若通過(guò)觸發(fā)脈沖，在觸發(fā)用火花隙gi處產(chǎn)生放電，則該放電電流欲流過(guò)主火花隙，而使該火花隙的絕緣被破壞，電容器K1、K2的充電電荷通過(guò)主火花隙g放電。此時(shí)，由于電容器K2通過(guò)電感L1、L2的串聯(lián)連接放電，因而放電進(jìn)行得遲緩;而電容器K1因只經(jīng)電感L1放電，故放電急速進(jìn)行。因此，實(shí)際上，首先電容器K1先進(jìn)行電荷放電，隨后，電容器K2進(jìn)行放電。通過(guò)使電容器K1的容量比K2的容量大，從而能使最初的放電能量大而隨后的放電為低能量。圖3A是表示主火花隙g處的放電狀態(tài)的曲線(xiàn)。如圖所示，一次放電被分為大能量放電與小能量放電二段進(jìn)行，與這樣的放電相對(duì)應(yīng)，在圖3B中所表示的定時(shí)時(shí)間中，使光電倍增管P1、P2……動(dòng)作，從而各通道的測(cè)光輸出被采樣。
在上述實(shí)施例中僅在小能量放電期間把電壓加到光電倍增管的電極上，相反地，也可以?xún)H在高能量期間中使倍增管電極的電壓關(guān)閉。又，在放電觸發(fā)時(shí)，也可以使激光脈沖照射試樣，也可以把激光脈沖分成強(qiáng)弱二段，以進(jìn)行試樣的高能量激發(fā)和小能量激發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明，有可能以簡(jiǎn)單的電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)以把一次發(fā)光分成高能量激發(fā)和小能量激發(fā)的方式進(jìn)行的發(fā)光分析，而不必進(jìn)行試樣的預(yù)備放電，由于在高能量激發(fā)之后繼之以低能量激發(fā)，因而可能用低能量發(fā)光，可以提供一種背景噪聲小、靈敏度高、價(jià)格低廉的發(fā)光分析裝置。
1-火花產(chǎn)生電路，2-火花電極，s-試樣，3-點(diǎn)火器電路，g-主火花隙，gi-觸發(fā)用火花隙，M-分光器，P1、P2……一光電倍增管，4-負(fù)高壓產(chǎn)生電路，5-多路轉(zhuǎn)換器，6-受光元件，7-定時(shí)電路，8-開(kāi)關(guān)電路。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光分析裝置，其特征在于，把每次發(fā)光分為高能量激發(fā)和與之連續(xù)的低能量激發(fā)；使用光電倍增管作受光元件；至少在高能量激發(fā)中切斷上述光電倍增管電極的電壓、在低能量激發(fā)中把電壓加到光電倍增管的電極上。
全文摘要
一種發(fā)光分析裝置，其特征在于，把每次發(fā)光分為高能量激發(fā)和與之連續(xù)的低能量激發(fā)；使用光電倍增管作為受光元件；由一個(gè)開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制所述各光電倍增管的電極電壓的通、斷，至少在高能量激發(fā)中切斷所述光電位增管電極的電壓并在低能量激發(fā)中把電壓加到光電倍增管的電極上，具有背景噪聲小、靈敏度高、價(jià)格低廉和電路構(gòu)成簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/67GK1047923SQ8910899
公開(kāi)日1990年12月19日 申請(qǐng)日期1989年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月8日
發(fā)明者福井勳, 林修三 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所