用于控制原子发射光谱仪的设备和方法技术

一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器(102)上的样品(100)的控制器(316)和方法。所述控制器(316)经配置以接收指示所述样品(100)在所述样品固持器(102)上的布置的至少一个测试参数的测量值。接着比较所述至少一个测试参数与所述测试参数的目标值范围以确定所述样品(100)是否正确地布置在所述样品固持器(102)上。所述测试参数可以包含取决于所述样品固持器(102)处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数、容纳所述AES的电极的气室中的气体压力，或所述样品固持器的一部分的位移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制原子发射光谱仪的设备和方法
本专利技术涉及用于火花或原子发射光谱仪(AES)的控制器的领域，确切地说，涉及火花产生器的控制器。具体来说，本专利技术涉及建立AES的安全操作。
技术介绍
火花或原子发射光谱测定(也称为光学发射光谱学)为用于分析样品的众所周知的技术。使固态样品经受火花或放电，这使样品的一部分汽化且将原子和离子促成为激发态。在受激原子和离子弛豫为较低能量状态期间发射光，其中对放出的光的后续光谱分析提供关于样品的材料组成的信息。火花或电弧原子发射光谱仪(AES)通常包括具有样品固持器的火花架(或火花台)，所述样品固持器由用于安装样品的接收器板或分析台组成。接收器板可以接地或保持在固定电压下，且含有通向下部的气室的孔口。大于孔口的样品可以安装在孔口上方以在样品与接收器板之间形成气密密封。优选地，使用夹具来将样品牢固地固持在孔口上方的适当位置，且将样品紧固到接收器板。AES的电极布置于气室中，接近于板的孔口但与其间隔开。将电压施加到电极在电极与板或样品之间引起火花或电弧。这使得样品的经由板的孔口而曝露于火花的部分将汽化或消融。为避免光学光谱掺杂，样品在例如氩气的惰性气体存在下被汽化且激发。通常，惰性气体流通过容纳电极且出现火花的气室。在样品正确地安装在接收器板上以便形成气密密封时，空气不可进入气室，或氩气不可自气室泄漏。然而，如果样品不正确地安装，那么即使泄漏到气室中的少量空气也可能导致异常光谱，且因此导致对样品的分析不准确。在样品正确地布置在接收器板上时，夹具通常提供向下压力以在样品与接收器板之间形成气密密封。然而，如果样品未正确地安放，那么夹具可能会成角度地连接到样品。这引起在样品与接收器板之间形成不良密封的风险。此外，样品有时可能会在AES设置或使用期间移位，例如归因于与操作者接触，或因为样品不良地紧固到样品固持器且归因于从下方的气室施加的压力而移动。这可能使得板与样品之间的密封泄漏，由此扰乱样品分析且潜在地将电极曝露于操作者。用于产生火花或电弧的火花产生器提供具有特定波形分布的火花，以提供样品的优良汽化和激发。为产生火花或电弧，火花产生器通常使用高电流控制源与高电压电力供应器的组合。每一火花为电极与样品之间的高电压放电与经布置以经过电极流到样品和样品固持器的经调幅电流的组合。在样品不正确地位于接收器板上时，可能不能引起火花，尽管高电压存在于电极处。这不仅可能会在任何样品分析中造成错误或异常，而且会由于设备所产生的危险高电压电平而导致用户的固有风险。即使火花被引起，装置的不当位置或装置内的故障也可能会导致对操作者的严重电击或电灼伤。DE102005057919提供一种在流过电极的电荷在火花的某些周期期间超过阈值的情况下触发AES的安全关闭的方法。确切地说，设备提供火花发生器的电路的数种布置以防止操作者遭受足以有害人体的电击。在一个实例中，在引发火花之前，将小测试电压施加于电极与接收区域之间。在此布置中，如果在电极与接收区域之间观察到电压降，那么假定存在不安全连接，例如归因于与操作者的接触。因此，防止启动用于激励电极的高电压电力供应器。假如由于测试电压而没有电流在电极与接收区域之间通过，那么准许设备产生火花。对照这一背景，需要提供一种提供用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作的改善布置的设备和方法。
技术实现思路
本专利技术提供用于增强原子发射光谱仪(AES)的火花架或火花台的操作的安全性的方法和控制器。举例来说，本申请案提供一种用以识别样品归因于不当使用或偶然误用而在火花架中的不当布置的方法。所述方法可以由此实施AES内的电极的安全关闭或防止电极受到激励。通过提供验证AES的安全操作的方法，本专利技术提供可靠方法来降低归因于在设备内施加的危险的高电压而对AES的用户造成电击或相关联电灼伤的风险。AES的安全操作需要操作者的恰当且正确的使用。确切地说，在样品正确地布置在AES的样品架上的情况下，与操作AES有关的风险得以降低。即使操作者可能经过恰当地训练，仍然可能会出现错误或偶然误用。举例来说，样品可能并未与样品接收器形成防漏密封，或样品可能并未恰当地紧固在样品接收器上。在此情况下，在气体的过压产生于气室中时或在施加电弧时，样品可能会移动。如果样品移动位置，那么存在操作者曝露于电极上的危险高电压的风险。此外，即使在开始分析时样品被正确地放置的情况下，也不可能排除操作者与样品或火花架偶然接触的可能性。再次，这可能会使得样品移动且使操作者曝露于电击风险。除了操作者的安全风险之外，样品的不正确放置(或样品在AES正使用时的移动)也会在对样品的任何分析中造成问题和错误。本专利技术提供一种用于测量样品的各种特性，以便确认样品是否正确地定位的方法和设备。所述方法和设备通过比较测得的特性与每一测量参数的优选值或目标值来确定样品是否正确地定位。目标值表示在样品正确地布置于样品固持器中的情况下的测量的理想结果。如果测得的特性值不在目标值的范围内，那么假定样品不正确地布置(或在设备内存在故障)，且因此防止样品分析开始，或促使设备安全关闭。在本专利技术的第一方面中，提供一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的控制器，所述控制器经配置以接收指示所述样品在所述样品固持器上的布置的至少一个测试参数的测量值。所述控制器进一步经配置以比较所述至少一个测试参数与所述至少一个测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。有利地，确定所述样品是否正确地定位且紧固在所述样品固持器上提供所述设备是否可以安全地操作的良好指示。所述测试参数可以是定义、指示或表示所述样品布置或样品如何安放在所述样品固持器处的任何类型的可测量参数或特性。所述目标值范围可以表示在所述样品正确地布置时的所述测试参数的优选值。所述目标值范围可以预定义(且存储在所述控制器处或网络上)，或可以由用户输入。所述目标值对于所述设备的不同配置以及不同类型的样品可以改变。在一些情况下，目标值范围可以是具有特定起始值和最终值的范围(例如，在X与Y之间)。在其它情况下，目标值范围可以是指需要满足、超过或需要测量值低于的下限或上限或阈值(例如，测试参数小于Y，或大于X)。优选地，所述控制器进一步经配置以在所述至少一个测试参数不在目标值范围内的情况下停用AES的电极。电极的停用可以包括将电极置于去激励状态，将电极或电极电力供应器设定到断开状态，或以任何其它方式使电极不再受激励。停用所述电极包含防止电压施加到电极，或移除已经施加的任何电压或使其接地。停用电极可以通过实行电极电力供应器或更一般来说AES的安全关闭来实现。明确地说，控制器根据基于设备的客观测量对操作安全性的确定来调节电极的操作。由于控制器使这一过程自动化，这降低操作者在不安全条件下错误地或不适当地激励电极的可能性，即减少人为差错。所述至少一个测试参数可以是取决于样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数。优选地，可以于在所述第一端子与所述第二端子之间施加低电流之后测量电参数。具体来说，所施加电流具有的量值使得相关联电压不会对与所述端子接触的操作者或其他人员造成危害或有害。所述第一端子和所述第二端子中的一个可以保持在接地电位。可以测量所述两个端子之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的控制器，所述控制器经配置以：接收指示所述样品在所述样品固持器上的布置的两个或多于两个测试参数中的每一个的测量值；以及比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 GB 1419888.11.一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的控制器，所述控制器经配置以：接收指示所述样品在所述样品固持器上的布置的两个或多于两个测试参数中的每一个的测量值；以及比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。2.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器进一步经配置以在所述两个或多于两个测试参数中的一个或多个不在所述测试参数的所述目标值范围内的情况下，停用所述AES的电极。3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的每一个是选自由以下各者组成的群组：取决于所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间的所述电流的电参数；容纳所述AES的电极的气室中的气体压力；所述样品固持器的一部分的位移。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数是不相同的测试参数。5.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述电参数。6.根据权利要求5所述的控制器，其中所述第一端子在所述样品固持器的样品接收器处，且所述第二端子在所述样品固持器的夹持元件处，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品固持器的样品接收器。7.根据权利要求5或6中任一权利要求所述的控制器，其中所述控制器进一步经配置以起始所述第一端子与所述第二端子之间的电流。8.根据权利要求5到7中任一权利要求所述的控制器，其中所述电参数为阻抗。9.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述气体压力。10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述气体压力是在经过一段时间间隔之后测量。11.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述位移。12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述位移等于在第一时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第一位置与在第二时间测得的所述样品固持器的所述夹持元件的第二位置之间的差，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。13.根据权利要求11或12所述的控制器，其中所述位移为所述夹持元件的角位移。14.根据权利要求2或在附属于权利要求2时根据权利要求3到13所述的控制器，其中停用所述电极包括控制开关以调节穿过所述电极的高电压电流。15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的控制器，其进一步经配置以在激励所述电极时提供提供视觉指示符。16.一种原子发射光谱仪(AES)，其包括根据权利要求1到15中...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·法卡斯，T·玛乌拉斯，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学埃居布朗有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH