close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17431

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 17431
(13) C1
(19)
G 01N 21/74
G 01J 3/42
(2006.01)
(2006.01)
ТРУБЧАТЫЙ АТОМИЗАТОР ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ
СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
(21) Номер заявки: a 20100764
(22) 2010.05.17
(43) 2011.12.30
(71) Заявитель: Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие "Нуклон" (BY)
(72) Авторы: Бузук Александр Александрович; Курейчик Константин Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие "Нуклон" (BY)
(56) SU 1589158 A1, 1990.
RU 2112959 C1, 1998.
SU 1100503 A, 1984.
SU 1649394 A1, 1991.
SU 1741029 A1, 1992.
US 4647200, 1987.
US 5367374 A, 1994.
GB 2152234 A, 1985.
BY 17431 C1 2013.08.30
(57)
Трубчатый атомизатор для атомно-абсорбционной спектрофотометрии, содержащий
графитовую трубку с отверстием для подачи пробы, расположенные по окружности трубки графитовые контактные электроды, выполненные как единое целое с графитовой трубкой, токоподводящие электроды, выполненные контактирующими с графическими
контактными электродами, причем каждый контактный электрод содержит не менее двух
частей, разделенных промежутками между ними, при этом суммарная длина каждой части
и длина промежутков между ними, измеренных по окружности трубки, не превышает
длины окружности трубки.
Фиг. 1
Изобретение относится к области атомно-абсорбционной спектрофотометрии и предназначено для использования в атомно-абсорбционном анализе и спектральном приборостроении.
BY 17431 C1 2013.08.30
Известен трубчатый атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащей
отверстие для подачи пробы [1].
Недостатком данного атомизатора является невысокая чувствительность атомноабсорбционного анализа, что обусловлено неизотермичностью трубки во время цикла
атомизации. Неизотермичность является следствием продольного нагрева, когда концы
трубки имеют более низкую температуру по сравнению с центральной частью. При атомизации пробы часть атомов осаждается на концах трубки и исключается из процесса измерений, при этом абсорбционный пик уменьшается по амплитуде и уширяется, что и
ухудшает чувствительность.
Кроме того, при нагреве центральная часть трубки нагревается до более высокой температуры по сравнению с краями, что приводит к прогару и снижению долговечности. Несмотря на пиропокрытие стандартнаая трубка прогорает в центральной части после
100-200 циклов атомизации металлов с высокой температурой плавления.
Известен также атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащей расположенные по окружности трубки контакты для подвода электрического тока и отверстие для подачи пробы [2]. В данном атомизаторе используется поперечный нагрев.
Стандартный трубчатый атомизатор к прибору С-600 при длине 10 мм имеет ширину
кольцевых контактов порядка 1,5-2 мм при высоте контакта порядка 1,5 мм, при этом
толщина стенок трубки примерно равна 0,6-0,7 мм.
Данный атомизатор также неизотермичен, так как процесс разогрева начинается с
кольцевых контактов и по краям трубки появляются зоны повышенной температуры.
Температура в центральной части трубки при этом понижена. Амплитуда абсорбционного
пика также уменьшается. Прогар трубки начинается с зоны, прилегающей к кольцевым
контактам, что также снижает долговечность атомизатора.
Задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности измерений за
счет уменьшения неизотермичности.
Поставленная задача достигается тем, что в трубчатом атомизаторе для атомноабсорбционной спектрофотометрии, содержащем графитовую трубку с отверстием для
подачи пробы, расположенные по окружности трубки графитовые контактные электроды,
выполненные как единое целое с графитовой трубкой, токоподводящие электроды, выполненные контактирующими с графитовыми контактными электродами, каждый контактный электрод содержит не менее двух частей, разделенных промежутками между
ними, при этом суммарная длина каждой части и длина промежутков между ними, измеренных по окружности трубки, не превышает длины окружности трубки.
На фиг. 1 изображен заявляемый трубчатый атомизатор, вид с торца трубки.
На фиг. 2 изображен заявляемый трубчатый атомизатор, вид сверху трубки.
Атомизатор содержит графитовую трубку 1, контакты 2, которые разделены промежутками 3. Контакты 2 также выполнены из графита и представляют с трубкой 1 одно целое. Токоподводящие контакты 4 служат для подвода электрического тока.
С целью упрощения схемы отверстие в центре трубки для подачи пробы не показано.
На фиг. 2 изображен вариант атомизатора, когда каждый контакт для подвода электрического тока состоит их четырех частей, при этом токоподводящие контакты 4 изображены с обеих сторон трубчатого атомизатора, так что ток подводится от
токоподводящих контактов 4 к четырем контактам 2.
Атомизатор работает следующим образом.
Токоподводящие контакты 4 подводят ток к контактам 2 и процесс разогрева трубки
начинается в месте их расположения так, что ток разогревает не только контакты 2, но и
графит в промежутках 3, при этом толщина графита в этих промежутках равна толщине
стенок трубки и, следовательно, значительно снижена по сравнению с толщиной графита
в зоне контактов 2. По этой причине графит в промежутках 3 разогревается быстрее, чем в
зоне контактов 2, при этом трубка атомизатора также разогревается быстрее.
2
BY 17431 C1 2013.08.30
Длину промежутков 3 можно увеличить, уменьшая при этом длину контактов 2 до
размера, при котором контакт не разрушается из-за увеличения плотности тока разогрева.
Длину контакта 2 и промежутка 3 можно определить экспериментально, в качестве критерия целесообразно выбрать минимальный срок службы, например 200 циклов атомизации
металлов с высокой температурой плавления. Например, длину контактов 2 можно установить равной 5 мм, тогда длина промежутка 3 будет примерно равна 10,5 мм.
Контакты 2 можно разделить на большее число частей, например на четыре части, при
этом соответственно увеличивается и число промежутков 3 между частями. Положительный эффект в таком разделении обусловлен появлением большего числа быстрее прогреваемых участков трубки, что повышает скорость ее разогрева и снижает неизотермичность.
Минимальные значения ширины и длины контакта зависят от толщины трубки. Если
толщина стенки трубки равна 0,5-1 мм, то длина и ширина контакта также равны 0,5-1 мм.
Этот факт следует из того, что рабочий ток разогрева проходит по стенке трубки в промежутках 3 без ее разрушения. Следовательно, графит в месте контактов 2 также не будет
разрушаться.
Экспериментально посредством измерения температуры трубки пирометром установлено, что разделение контактов 2 на два при длине каждого контакта порядка 6-7 мм и такой же длине промежутков 3 обеспечило снижение неизотермичности примерно в
1,15 раза, при этом скорость разогрева по сравнению с прототипом возросла примерно в
1,1 раза. Эксперимент проводился при значении тока ≈ 120 А, при этом скорость разогрева
составила порядка 2000º/с.
При разделении контактов 2 еще на две части, при их длине 5 мм и суммарной длине
промежутка 3 в 10,5 мм, неизотермичность снижается еще примерно на 12 %.
Кроме того, за счет снижения разности температур в центре и по краям трубки при ее
меньшей абсолютной величине долговечность атомизатора повышена примерно на 10-12 %
по сравнению с прототипом.
Суммарная длина контактов и промежутков между ними в заявляемом изобретении
физически не превышает длины окружности трубки, если измерять по поверхности ее.
Таким образом, выполнение контактов в виде отдельных частей обеспечивает положительный эффект в данном изобретении.
Перечисленные отличительные признаки не следуют очевидным образом из сегодняшних знаний в данной области науки и техники.
Источники информации:
1. Атомизатор трубчатый "Перкин-Эльмер", сайт ЗАО КАРБОТЕК.
2. Атомно-абсорбционный спектрометр С-600 - ОАО "SELMI". Кювета для жидких
проб для спектрофотометра С-600. ООО фирма "ЛЭГ", 1994 (прототип).
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
86 Кб
Теги
by17431, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа