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原子吸收光谱仪的制作方法

2022-09-07 03:45:53 来源:中国专利 TAG:
1.本技术涉及原子吸收光谱仪领域,尤其涉及一种能够向空心阴极灯提供最佳电流的原子吸收光谱仪。
背景技术
::2.原子吸收是指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。3.在原子吸收光谱仪中,从光源辐射出具有待测元素的特征谱线光,这些特征谱线光通过试样蒸汽时被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,通过测量特征谱线光被减弱的程度可以测定试样中待测元素的含量。4.原子吸收光谱仪具有原子化系统。原子化系统能够对试样进行原子化处理,使试样成为蒸汽。5.原子化系统的种类例如可以是火焰原子化器和/或无火焰原子化器等。火焰原子化器利用火焰使试样中的被测元素变为原子蒸汽。无火焰原子化器通过电加热或石英管加热等方式使试样中的被测元素变为原子蒸汽。应用最为广泛的无火焰原子化系统例如是石墨炉原子化器。6.应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的
背景技术
:部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。技术实现要素:7.本技术的发明人发现:光源的空心阴极灯虽然具有推荐电流(recommendedcurrent),但是,随着空心阴极灯工作在不同阶段,该推荐电流并不能反映空心阴极灯在不同阶段的最优电流,而施加在空心阴极灯上的电流大小决定了原子吸收光谱灵敏度和噪声水平,进而影响元素的最低检出限(lowestdetectionlimit),例如,如果电流较大,检测的灵敏度会降低,并且空心阴极灯的寿命会缩短,而如果电流较小,会增加噪声,并且会提高分析检出限。因此,如何为原子化系统的空心阴极灯提供最佳工作电流,是一个需要解决的问题。8.为了解决上述问题或相似的问题,本技术提供一种原子吸收光谱仪,通过计算不同电流下标准样品的检出限,确定空心阴极灯的工作电流,由此,既能够得到较佳的检出限,又能够维持空心阴极灯的较长寿命。9.根据本技术实施例的一个方面,提供一种原子吸收光谱仪,包括光源、原子化系统、分光系统以及检测系统,所述光源包括:10.空心阴极灯,其设置在光源收纳部;11.电流供应电路,其与所述空心阴极灯连接,为所述空心阴极灯提供电流;12.第一计算电路,其与所述检测系统连接,在所述电流供应电路为所述空心阴极灯提供的电流具有第一预定电流值时,根据在没有样品输入到原子化系统时由所述检测系统输出的空白检测信号,计算所述空白检测信号的标准偏差(sd);13.第二计算电路,其与所述检测系统和所述第一计算电路连接,在所述电流供应电路为所述空心阴极灯提供的电流具有所述第一预定电流值时,根据在标准样品输入到原子化系统时由所述检测系统输出的标准样品吸光度,以及所述第一计算电路计算出的标准偏差,计算所述检测系统的检出限(dl,detectionlimit);14.存储器,其存储所述第二计算电路计算出的检出限,以及与所述检出限对应的所述第一预定电流值的信息;以及15.处理电路,其与所述存储器和所述电流供应电路连接,所述处理电路从所述存储器存储的两个以上的检出限的数据中选择检出限,并根据与选择出的检出限对应的第一预定电流值生成所述电流选择信号,将所述电流选择信号输出到所述电流供应电路,16.所述电流供应电路根据所述电流选择信号为所述空心阴极灯提供电流。17.根据本技术实施例的另一方面,所述光源还包括:18.电流调节器,其与所述电流供应电路连接,19.所述电流调节器向所述电流供应电路输出电流调整信号,所述电流供应电路根据所述电流调整信号,生成具有所述第一预定电流值的电流。20.根据本技术实施例的另一方面,在预定时间段内,所述电流调节器输出的所述电流调整信号的信号特征变化,以调整所述第一预定电流值在预定范围内变化。21.根据本技术实施例的另一方面,所述预定范围内是所述空心阴极灯的额定工作电流值的80%至120%。22.根据本技术实施例的另一方面,所述电流调节器还与所述存储器连接,所述电流调节器将所述电流调整信号的信息发送给所述存储器。23.本实用新型的有益效果之一在于:通过计算不同灯电流的分析检出限,确定空心阴极灯的最佳工作电流,由此,既能够得到最佳的分析检出限,同时能够维护空心阴极灯的使用寿命。24.参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。附图说明25.所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本实用新型的实施方式,并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:26.图1是本技术实施例的原子吸收光谱仪的一组成示意图;27.图2是本技术实施例的原子吸收光谱仪的一结构示意图;28.图3是本技术实施例的光源的一个组成示意图;29.图4是光源11的工作原理的一个具体实例的示意图。具体实施方式30.参照附图,通过下面的说明书,本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本实用新型的特定实施方式,其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式,应了解的是,本实用新型不限于所描述的实施方式。31.在本技术实施例中,术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分,但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等,这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。32.在本技术实施例中,单数形式“一”、“该”等包括复数形式,应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义;此外,术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式,除非上下文另外明确指出。此外,术语“根据”应理解为“至少部分根据……”,术语“基于”应理解为“至少部分基于……”,除非上下文另外明确指出。33.下面结合附图和具体实施方式对本技术实施例的原子吸收光谱仪进行说明。34.本技术实施例提供一种原子吸收光谱仪。35.图1是本技术实施例的原子吸收光谱仪的一个组成示意图,图2是本技术实施例的原子吸收光谱仪的一个结构示意图。36.如图1和图2所示,本技术实施例的原子吸收光谱仪100包括:光源11,原子化系统12,分光系统13以及检测系统14。37.作为光源11,要求发射的待测元素的锐线光谱有足够的强度、背景小、稳定性高,例如,光源可以是空心阴极灯或无极放电灯等。38.原子化系统12的种类可以是火焰原子化器、石墨炉原子化器或石英炉原子化器等。39.分光系统13也称为单色器,可以包括准直镜、光栅、狭缝、色散元件等元件。40.检测系统14可以包括检测器(如光电倍增管)、放大器、对数转换器和电脑等,检测系统可以检测由分光系统13获得的光的强度等信息。41.图3是本技术实施例的光源的一个组成示意图。42.如图3所示,光源11包括:空心阴极灯111,电流供应电路112,第一计算电路113,第二计算电路114,存储器115以及处理电路116。43.空心阴极灯111设置在光源收纳部3,用于发出光。光源收纳部3例如是灯座等。44.电流供应电路112与空心阴极灯111连接,为空心阴极灯111提供电流。电流供应电路112为空心阴极灯111提供的电流例如是直流电流或交流电流。45.第一计算电路113与检测系统14连接,在电流供应电路112为空心阴极灯111提供的电流具有第一预定电流值时,根据在没有样品输入到原子化系统12时由检测系统14输出的空白检测信号,计算多次空白检测信号的标准偏差sd(standarddeviation)。例如,检测系统14每隔预定的时间进行一次检测,从而得到一个空白检测信号,第一计算电路13可以计算多个(“多个”例如是11个)空白检测信号的标准偏差。46.第二计算电路114与检测系统14和第一计算电路113连接,在电流供应电路112为空心阴极灯111提供的电流具有第一预定电流值时,根据在标准样品输入到原子化系统12时由检测系统14输出的已知标准样品的吸光度(absorbanceofstandard)以及第一计算电路113计算出的标准偏差,计算检测系统的检出限dl(detectionlimit)。47.例如,第二计算电路114可以利用下式来计算检出限dl:48.dl=(3*空白检测信号的标准偏差)/(吸光度/标准浓度)49.标准样品为已知浓度的样品。50.存储器115存储第二计算电路114计算出的检出限dl,以及与检出限dl对应的第一预定电流值的信息。该第一预定电流值的信息可以是第一预定电流值的大小,或者第一预定电流值对应的电流调整信号crs的信息。例如,存储器115可以通过查找表(lookuptable)的形式来对应存储检出限dl和第一预定电流值的信息。51.处理电路116与存储器115和电流供应电路111连接。处理电路116从存储器115存储的两个以上的检出限dl的数据中选择检出限dl,并根据与选择出的检出限dl对应的第一预定电流值生成电流选择信号css,将电流选择信号输出到电流供应电路112,由此,电流供应电路112能够根据电流选择信号为空心阴极灯111提供电流。例如,处理电路116从存储器115存储的两个以上的检出限dl中选择最优的检出限(例如,最低的检出限),并根据该最优的检出限生成电流选择信号css。52.根据本技术的实施例,通过计算不同使用灯电流下的分析检出限,从而确定空心阴极灯的最佳工作电流,由此,既能够得到较佳的检出限,同时能够维护空心阴极灯的使用寿命。53.如图3所示,本技术的光源11还包括:电流调节器117。电流调节器117与电流供应电路112连接,电流调节器117向电流供应电路112输出电流调整信号crs,电流供应电路112可以根据电流调整信号crs,生成具有第一预定电流值的电流。54.在本实施例中,电流调节器117输出的电流调整信号crs的信号特征可以变化,由此,电流供应电路112生成的第一预定电流值能够被调整。其中,电流调整信号crs的信号特征例如可以是电流调整信号crs的幅度,和/或频率,和/或占空比等特征。55.例如,在预定时间段内,电流调节器117输出的电流调整信号crs的信号特征变化,从而能够调整第一预定电流值在预定范围内变化,该预定范围,通常是所述空心阴极灯的额定工作电流值的80%至120%,也可以是其它的范围,例如,由用户自定义的范围。56.如图3所示,电流调节器117还与存储器115连接,电流调节器117将电流调整信号crs的信息发送给存储器115,由此,存储器115能够将计算出的检出限dl与该检出限dl对应的第一预定电流值的电流调整信号crs进行存储。57.下面,以一个具体实例来说明光源11的工作原理。图4是光源11的工作原理的一个具体实例的示意图,如图4所示,光源11的工作流程包括如下步骤:58.步骤41、电流供应电路112为空心阴极灯111输出默认使用电流;59.步骤42、电流调节器117输出电流调整信号crs,从而调整电流供应电路112输出的第一预定电流;60.步骤43、等待一段时间(例如,2分钟),以使空心阴极灯111处于稳定状态;61.步骤44、光源11中的自动增益控制电路(图3未示出)进行自动增益控制;62.步骤45、没有样品输入到原子化系统12的情况下,检测系统14进行多次检测(例如,11次),得到多个空白检测信号;63.步骤46、第一计算电路113计算步骤45得到的多个空白检测信号的标准偏差sd;64.步骤47、设置标准样品浓度,在标准样品输入到原子化系统12的情况下,检测系统14进行检测,输出标准样品吸光度;65.步骤48、第二计算电路114根据步骤46得到的标准偏差sd以及步骤47得到的标准样品吸光度,计算检出限dl,并且,存储器115存储该检出限dl和对应的第一预定电流;66.步骤49、判断第一预定电流完成设定范围,即,是否完成了在预定范围内对第一预定电流的调整,判断为是,则进入步骤50,判断为否,则返回步骤42,电流调节器117调整输出的电流调整信号crs,从而继续调整电流供应电路112输出的第一预定电流;67.步骤50、处理电路116从存储器115中存储的多个检出限dl中找出最小的dl,并且,根据该最小的dl所对应的第一预定电流值生成电流选择信号css,并将该电流选择信号css输出给电流供应电路112,从而使电流供应电路112根据该电路选择信号css输出电流给空心阴极灯111。68.本技术实施例的光源11通过上述步骤41~步骤50,能够为空心阴极灯111提供最佳的电流,从而使原子吸收光谱仪100在具有最佳检出限的情况下,维护空心阴极灯111的使用寿命。69.在本实施例中,第一计算电路113,第二计算电路114,处理电路116以及电流调节器117可以被硬件电路来实现,例如,通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其硬件的适当组合。70.在本实施例中,存储器115例如可以是:ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者其它形式的存储介质。71.根据本技术的实施例,通过计算不同电流下标准样品的检出限,从而确定空心阴极灯的工作电流,由此,既能够得到较佳的检出限,能够维护空心阴极灯的使用寿命。72.以上结合具体的实施方式对本技术进行了描述,但本领域技术人员应该清楚,这些描述都是示例性的,并不是对本技术保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本技术的精神和原理对本技术做出各种变型和修改,这些变型和修改也在本技术的范围内。当前第1页12当前第1页12
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