脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统技术方案

本发明专利技术公开了脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，本系统中脉冲氙灯、空心阴极灯分别由受控于控制系统的脉冲氙灯电源和空心阴极灯电源和供电，且脉冲氙灯、空心阴极灯配合形成组合光束，该组合光束通过第一透镜进入原子化器，经原子化器输出，再通过第二透镜进入旋转滤色镜组，经旋转滤色镜组输出进入分光系统，经分光系统输出再依次经过光电倍增管、前置放大器进入控制系统。本方案采用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源，有效解决现有技术中采用氘灯作为原子吸收背景校正光源的缺陷，同时配合使用滤色片组大大提高了背景校正的精确度。

【技术实现步骤摘要】
脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统
本专利技术涉及原子吸收光谱
，具体涉及原子吸收背景校正技术。
技术介绍
连续光源背景校正是原子吸收光谱法背景校正主要方法之一，也是最经典的背景校正法。自1962年起就使用氘灯为原子吸收背景校正光源，其优越性为紫外光强而且稳定。缺点是: 1.波长范围短:仅190_340nm，使用氘灯作为背景校正光源时，分析波长大于340nm的元素背景校正十分困难，例如:Cr (分析线波长为357.9nm)Ca(分析线波长为422.7nm)这样一些常见元素，在样品复杂时仍有严重背景吸收，此时氘灯无法进行背景校正。 2.功耗大，发热严重:一般用于原子吸收的氘灯为30W。仪器达到热平衡的时间长。 3.供电复杂，通常氘灯需要3组供电电源:灯丝供电电源，启辉电源，工作电源。其开启和关闭有严格的时序，且灯丝供电电压(电流)在预热时和工作时不同。 4.需要较长的预热时间，一般氘灯需要预热30分钟才能投入使用。 5.寿命短，通常的氘灯寿命为500小时，好的氘灯寿命为2000小时。
技术实现思路
本专利技术针对现有连续光源背景校正中采用氘灯作为原子吸收背景校正光源所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种采用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源的光学系统。 为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案: 脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，所述光学系统包括:脉冲氙灯、空心阴极灯、半透半反镜、原子化器、旋转滤色镜组、分光系统、光电倍增管、前置放大器、脉冲氙灯电源、空心阴极灯电源、控制系统以及若干透镜，所述脉冲氙灯、空心阴极灯分别由受控于控制系统的脉冲氙灯电源和空心阴极灯电源和供电，且脉冲氙灯、空心阴极灯配合形成组合光束，该组合光束通过第一透镜进入原子化器，经原子化器输出，再通过第二透镜进入旋转滤色镜组，经旋转滤色镜组输出进入分光系统，经分光系统输出再依次经过光电倍增管、前置放大器进入控制系统。 在本系统的一优选方案中，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过一半透半反镜形成组合光束。 在本系统的另一优选方案中，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过第三透镜形成组合光束，所述空心阴极灯发射的光经过第三透镜汇聚到脉冲氙灯的中心，经脉冲氙灯形成组合光束。 上述的所有透镜为会聚透镜。 上述的脉冲氙灯采用穿透式脉冲氙灯，其包括灯底座、设置在灯底座上的灯壳以及设置在灯壳内的阳极，阴极，触发探针以及电火花，所述阳极和阴极分别通过支撑杆与灯底座的插脚连接，且两者相对分布；所述触发探针通过支撑杆与灯底座的插脚连接，并与相对分布的阳极和阴极相配合，所述电火花设置在灯底座上，所述灯壳的侧壁上相对的设有两个透光光窗，所述两个相对的透光光窗的中心连线垂直于阳极和阴极连线并平行于灯底座平面的方向；所述触发探针的延伸方向相对于两个相对的透光光窗的中心连线呈一个脚位相交。 进一步的，所述透光光窗的截面呈外凸柱形。 上述的滤色片组包括一转盘，该转盘上沿其圆周方向对称设置有四个透光光窗，第一透光光窗全透过，无滤色片，第二透光光窗上设置有380nm长波截止滤光片；第三透光光窗上设置有380nm的短波截止滤色片；第四透光光窗上设置有600nm短波截止滤色片。 进一步的，所述透光光窗为圆形。 本专利技术提供的方案采用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源，有效解决现有技术中采用氘灯作为原子吸收背景校正光源的缺陷，同时配合使用滤色片组大大提高了背景校正的精确度。 【附图说明】 以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本专利技术。 图1为本专利技术实例I中提供的光学系统的原理图； 图2为本专利技术实例I中旋转滤色镜组的结构示意图； 图3为本专利技术实例2中提供的光学系统的原理图； 图4为本专利技术实例2中穿透式脉冲氙灯的结构示意图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。 实例I 参见图1，其所示为本实例提供原子吸收背景校正光学系统的原理图，由图可知，该光学系统利用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源。为此，该光学系统主要包括:脉冲氙灯A、空心阴极灯B、半透半反镜C、原子化器D、旋转滤色镜组E、分光系统F、光电倍增管G、前置放大器H、脉冲氙灯电源1、空心阴极灯电源J、控制系统K以及第一透镜LI和第二透镜L2。 脉冲氙灯A，其作为原子吸收背景校正的光源。该脉冲氙灯由受控于控制系统K的脉冲氙灯电源I供电，且由控制系统K控制相应的电流、频率和相位。脉冲氙灯的输出光线传至半透半反镜C，经过半透半反镜C反射部分光线用作后续的原子吸收背景校正。 空心阴极灯B，其受控于控制系统K的空心阴极灯电源J供电，且由控制系统K控制相应的电流，频率和相位。该空心阴极灯B的输出端同样与半透半反镜C对应设置，空心阴极灯B的输出光线传至半透半反镜C，部分光线将透过半透半反镜C，该部分光线将与经半透半反镜C反射的脉冲氙灯A的部分光线形成用于后续原子吸收背景校正的组合光线。 第一透镜LI为会聚透镜，其设置在原子化器D和半透半反镜C之间的光路上，用于将半透半反镜C形成组合光线会聚到原子化器D中。 原子化器D，其输入端与第一透镜LI配合，接受第一透镜LI会聚的组合光线，其输出端与第二透镜配合设置，将输出光线传至第二透镜。 第二透镜L2为会聚透镜，其对应设置在原子化器D的输出光路上，用于将原子化器D的输出光线会聚到旋转滤色镜组E中。 旋转滤色镜组E，其上设置有三组滤色片，用于于截止相应波长的光，其中滤色片I为380nm长波截止滤光片；滤色片2为380nm的短波截止滤色片；滤色片3为600 (左右)nm短波截止滤色片。 分光系统F，其与旋转滤色镜组E对应设置，输入端与旋转滤色镜组E的输出对应配合；分光系统F的输出端连接至光电倍增管G，而光电倍增管G通过前置放大器H连接至控制系统K。 该光学系统中的控制系统K为整个光学系统的控制中心，其进行A/D变换、数据处理以及控制。 再者，本光学系统中旋转滤色镜组如图2所示，其具体包括一旋转圆盘200，该旋转圆盘200上沿其圆周方向对称设置有四个透光光窗，第一透光光窗201全透过，无滤色片，第二透光光窗202上设置有380nm长波截止滤光片202a ;第三透光光窗203上设置有380nm的短波截止滤色片203a ;第四透光光窗204上设置有600 (左右)nm短波截止滤色片204a。 为保证光线通过的效果，四个透光光窗都采用圆形。 由此形成的旋转滤色镜组E受控于控制系统K，控制系统K根据原子吸收测定波长，控制旋转圆盘200转动，将其上相应的透光光窗转入光学系统中的光路中。具体的过程如下: 在原子吸收测定波长为190_380nm时，第二透光光窗202进入光路，连续光源中190-380nm的辐射经过分光器F分光后进入检测器光电倍增管G ;这时进入检测器光电倍增管G的空心阴极灯辐射波长与连续光源辐射波长一致。而滤色片202a阻挡了连续光源中波长大于380nm的光进入分光器F，减少这部分光产生杂散光而影响背景校正的性能。 在原子吸收测定波长为380_600nm时，第三透光光窗203进入光路，避免衍射光栅对连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括：脉冲氙灯、空心阴极灯、半透半反镜、原子化器、旋转滤色镜组、分光系统、光电倍增管、前置放大器、脉冲氙灯电源、空心阴极灯电源、控制系统以及若干透镜，所述脉冲氙灯、空心阴极灯分别由受控于控制系统的脉冲氙灯电源和空心阴极灯电源和供电，且脉冲氙灯、空心阴极灯配合形成组合光束，该组合光束通过第一透镜进入原子化器，经原子化器输出，再通过第二透镜进入旋转滤色镜组，经旋转滤色镜组输出进入分光系统，经分光系统输出再依次经过光电倍增管、前置放大器进入控制系统。

【技术特征摘要】
1.脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括:脉冲氙灯、空心阴极灯、半透半反镜、原子化器、旋转滤色镜组、分光系统、光电倍增管、前置放大器、脉冲氙灯电源、空心阴极灯电源、控制系统以及若干透镜，所述脉冲氙灯、空心阴极灯分别由受控于控制系统的脉冲氙灯电源和空心阴极灯电源和供电，且脉冲氙灯、空心阴极灯配合形成组合光束，该组合光束通过第一透镜进入原子化器，经原子化器输出，再通过第二透镜进入旋转滤色镜组，经旋转滤色镜组输出进入分光系统，经分光系统输出再依次经过光电倍增管、前置放大器进入控制系统。2.根据权利要求1所述的脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，其特征在于，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过一半透半反镜形成组合光束。3.根据权利要求1所述的脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，其特征在于，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过第三透镜形成组合光束，所述空心阴极灯发射的光经过第三透镜汇聚到脉冲氙灯的中心，经脉冲氙灯形成组合光束。4.根据权利要求1或3所述的脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，其特征在于，所有透镜为会聚透镜。5.根据权利要求3所述的脉冲氙灯用于原子吸收背景校...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨啸涛，陈建钢，中山强，刘波，刘志高，
申请(专利权)人：涿州迅利达创新科技发展有限公司，上海光谱仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13