一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，涉及原子荧光光谱法检测镉元素技术领域，包括激发光源、荧光池，所述激发光源与荧光池间沿激发光源发射光线方向连接有激发光源光路通道；所述荧光池连接设置有用于检测荧光信号的光电检测单元，所述荧光池远离激发光源的一侧设置有杂散室，杂散室与荧光池侧壁接合处形成开口指向指向激发光源发射端的杂散室开口。与现有技术相比，本装置在荧光池远离激发光源的一侧设置有杂散室，激发光穿过荧光池后能够被杂散室吸收。杂散室的设置能够减少杂散光和激发光进入光电转换单元，从而降低基线。降低基线。降低基线。

【技术实现步骤摘要】
一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置


[0001]本技术属于原子荧光光谱法检测镉元素
，更进一步涉及一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置。

技术介绍

[0002]镉是重有色金属元，有毒。镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的，主要通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来。目前，检测镉采用原子荧光光谱法。
[0003]原子荧光光谱法是原子发射光谱法和原子吸收光谱法综合发展而来的元素分析方法，经过多年的发展与完善，已成为元素分析最常用的分析技术之一，具有灵敏度高、检出限低、结构简单、可实现多元素同时测定等特点，被广泛应用于环境科学、地质、生命科学等领域。
[0004]但是，传统结构对激发光源的杂散光的抑制效果差和基线过高，噪声大，不利于超痕量的检测。

技术实现思路

[0005]为此，本技术提供了一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，可有效降低激发光源的杂散光问题，进而达到降低原子荧光基线、提高信噪比、提高检测结果可靠性的技术效果。
[0006]本方案用以下技术要点来解决问题：
[0007]一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，包括激发光源、荧光池，所述激发光源与荧光池间沿激发光源发射光线方向连接有激发光源光路通道；所述荧光池连接设置有用于检测荧光信号的光电检测单元，所述荧光池远离激发光源的一侧设置有杂散室，杂散室与荧光池侧壁接合处形成开口指向指向激发光源发射端的杂散室开口。
[0008]如上所述，本申请提供了一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，类似现有技术，本装置同样具有激发光源、荧光池、光电检测单元。激发光源使用具有体积小、成本低、便于安装等优势的蒸气放电镉灯，光电检测单元具有承担检测工作的光电倍增管(PMT)。该装置检测镉原子的过程原理为：使用载气通道连接荧光池和原子化器出气端，镉原子由载气带入本装置的荧光池内，朝向荧光池的激发光源发射光线，进入荧光池的镉原子外层一部分电子被激发，在退激发时产生特征荧光被光电检测单元检测到并输出电压信号；载气中被激发的镉原子越多，退激发产生的特征荧光信号越强，PMT输出的电压信号越大，即输出电压信号与被激发的镉原子数量多少呈正相关，通过分析计算输出电压信号即能够得到所需的镉原子浓度等数据。但是，由于荧光池同时与光电检测单元和激发光源连接，因此无论荧光池是否产生共振荧光，激发光源的镉灯所发射一部分光都会进入PMT，这部分光被称为基
线。基线过高会降低有效信号的信噪比，进而影响本装置的检测结果。为此，与现有技术相比，本装置还在荧光池远离激发光源的一侧设置有杂散室，杂散室与荧光池侧壁接合处形成开口指向指向激发光源发射端的杂散室开口。当激发光源发射的光线进入荧光池后，其继续延伸会穿过杂散室开口进入杂散室，而不是直接打在荧光池侧壁上继而在荧光池内反复反射对检测进行干扰。杂散室应设置合理的形状，使得激发光在杂散室内经多次反射能量衰减直至最后被吸收掉。杂散室的设置能够减少杂散光和激发光进入光电转换单元，从而降低基线。
[0009]更进一步的技术方案为：
[0010]杂散室具有与杂散室开口两端连接的杂散室左侧壁与杂散室右侧壁，将杂散室开口沿激发光源光路通道走向投影至杂散室右侧壁或杂散室左侧壁上形成杂散室光照区，杂散室在平行于荧光池的池底截面内：杂散室左侧壁与杂散室右侧壁均向远离荧光池的方向起始、并朝向同一侧弯曲；杂散室光照区处处切线方向均不垂直于激发光源光路通道走向。在本技术特征中，具体限定了杂散室的形状构造：杂散室光照区处处切线方向均不垂直于激发光源光路通道走向，意味着当激发光穿过激发光源光路通道及荧光池后打在杂散室光照区上时，会被杂散室光照区反射引导至杂散室侧壁的弯曲方向，而非原路反射回荧光池。又由于两个杂散室侧壁均朝向同一侧弯曲，因此杂散室光照区上反射的光线打在另一侧壁上后，也会沿着弯曲方向反射。最终，进入杂散室的光在两个侧壁间沿着侧壁弯曲延伸方向不断来回反射至杂散室深处直至光线能量被消耗殆尽。
[0011]所述杂散室左侧壁和杂散室右侧壁延伸相交至同一点，所述杂散室光照区所在侧壁的曲率大于另一侧壁的曲率。两个侧壁连续延伸相交至同一点，整个杂散室围合成牛角形。两个侧壁件的间距逐渐变窄直至无穷小，在两个侧壁间反射的光线也随着两侧壁的相交合拢而最终消失。
[0012]该装置还包括底板和盖板，盖板用于承载光电检测单元，所述底板上开有所述荧光池、用于安装所述激发光源的激发光源安装槽、所述激发光源光路通道以及杂散室槽，所述底板和盖板完成装配后，盖板与杂散室槽围合形成所述杂散室。该技术特征更进一步地限定了本装置的具体结构，激发光源安装槽用于安装镉灯，镉灯可以通过螺栓连接等合理的方式装配固定至激发光源安装槽内，激发光源安装槽可设置镉灯电源出线线孔等配套结构以实现镉灯的正常安装工作。盖板和底板之间可使用螺钉等紧固件进行装配连接，盖板和底板之间应贴合得足够紧密，使盖板和底板间的荧光池、杂散室、激发光源光路通道等部分封闭、独立、与外部环境隔绝避免光线进入装置内干扰检测工作。
[0013]所述底板和盖板均具有经过了阳极氧化或喷砂工艺处理的表面，所述荧光池表面为远紫外光学石英玻璃。将工件表面经过各种工艺处理为黑色，能够减小杂散光的影响。由于镉原子荧光波长为228.8nm，远紫外光学石英玻璃(JGS1)对228.8nm波长的透射率较高，荧光池表面设置为远紫外光学石英玻璃利于光电检测单元的检测。
[0014]所述光电检测单元具有暗室和设置在暗室内的光电倍增管，光电倍增管相对于荧光池的布置方向垂直于激发光源光路通道走向，所述光电倍增管和荧光池之间设置有228.8nm窄带滤光片。由于光电倍增管工作时，不仅会放大微弱的镉荧光信号，当杂散光进入光电倍增管后也会被放大。因此，本装置采用中心波长为228.8nm的窄带滤光片将镉原子特征荧光之外的杂散光滤除，以降低杂散光噪声提高信噪比；同时在机械结构设计中将光
电转化部件置于暗室，避免杂散光信号进入系统。当入射光波长为228.8nm时，透射率为23.651，PMT光阴极面为8x24mm，滤光片直径为25mm，滤光片可完全覆盖PMT光阴极面。
[0015]所述盖板上设有贯穿盖板两侧表面的荧光检测窗，所述荧光检测窗位于荧光池的正上方；所述光电倍增管的光阴极正对荧光检测窗。荧光能够穿过荧光检测窗到达光电倍增管的光阴极进行检测。
[0016]所述暗室上设有内外贯通的透光孔，本装置完成装配后荧光池、荧光检测窗、透光孔、光电倍增管的光阴极依次排列于同一条直线上，所述透光孔周围围合嵌设有黑色O型圈。在暗室外表面的透光孔周围设置有黑色O型圈安装槽，当底板与暗室装配后，安装在黑色O型圈安装槽内的黑色O型圈受到双侧挤压变形充盈整个装配空间。O型圈紧密围绕在透光孔周围，避免光电检测单元和底板之间的装配产生透光间隙干扰本装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，其特征在于，包括激发光源、荧光池(1)，所述激发光源与荧光池(1)间沿激发光源发射光线方向连接有激发光源光路通道(2)；所述荧光池(1)连接设置有用于检测荧光信号的光电检测单元(3)，所述荧光池(1)远离激发光源的一侧设置有杂散室(4)，杂散室(4)与荧光池(1)侧壁接合处形成开口指向指向激发光源发射端的杂散室开口(401)。2.根据权利要求1所述的一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，其特征在于，杂散室(4)具有与杂散室开口(401)两端连接的杂散室左侧壁(402)与杂散室右侧壁(403)，将杂散室开口(401)沿激发光源光路通道(2)走向投影至杂散室右侧壁(403)或杂散室左侧壁(402)上形成杂散室光照区(404)；杂散室(4)在平行于荧光池(1)的池底截面内：杂散室左侧壁(402)与杂散室右侧壁(403)均向远离荧光池(1)的方向起始、并朝向同一侧弯曲；杂散室光照区(404)处处切线方向均不垂直于激发光源光路通道(2)走向。3.根据权利要求2所述的一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，其特征在于，所述杂散室左侧壁(402)和杂散室右侧壁(403)延伸相交至同一点，所述杂散室光照区(404)所在侧壁的曲率大于另一侧壁的曲率。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种降低原子荧光检测镉杂散光的装置，其特征在于，该装置还包括底板(5)和盖板(6)，盖板(6)用于承载光电检测单元(3)，所述底板(5)上开有所述荧光池(1)、用于安装所述激发光源的激发光源安装槽(501)、所述激发光源光路通道(2)以及杂散室(4)槽，所述底板(5)和盖板(6)完成装配...

【专利技术属性】
技术研发人员：余鑫，周伟，李昕雨，肖峰，张含，杨雨森，谢栋材，唐琪，李治和，刘泽威，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：新型
国别省市：