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一种介质阻挡放电的光谱检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8799992 阅读:143 留言:0更新日期:2013-06-13 04:59
本发明专利技术提供一种介质阻挡放电的光谱检测方法,该检测方法包括:介质阻挡放电产生等离子体后,入射光以倾斜角度射入,在介质阻挡放电腔内经反光层多次反射,再以倾斜角度从载气出口射出,射出光被检测器接受,检测信号。可以根据需要通过调整入射角度调整光程长度,同时由于入射光以一个角度射出,有效避免了放电产生的背景光干扰。本发明专利技术与现有的检测方法相比,有效提高了灵敏度、稳定性,结构简单,体积小、耗气少,很容易实现仪器的小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种介质阻挡放电的光谱检测方法及装置,属于仪器分析

技术介绍
介质阻挡放电的结构特点是至少存在一层绝缘性的阻挡介质和小的放电通道。当在放电电极上施加足够高的交流电压时,电极间的气体,即使在大气压下也会被击穿而形成介质阻挡放电。该放电具有在大气压下实现,小体积,低能耗,低气体温度的优点。该放电现象为蓝紫色,均匀、散漫而稳定,实际上是由大量细微的快速脉冲放电通道构成的。其在原子荧光、原子发射、原子吸收分析方法方面具有广阔的应用前景。目前,已公开的用于介质阻挡放电检测的方法,都是将产生的等离子体引到发生器以外检测,必须要有保护气,由于介质阻挡放电产生的等离子体温度低、体积小,从而使得光程短、不稳定、灵敏度不高、耗气量大和结构复杂等。
技术实现思路
专利技术目的:为解决上述技术问题,本专利技术的目的是提供一种介质阻挡放电的光谱检测方法及装置。为介质阻挡放电提供了在分析仪器中广泛应用的前景。技术方案:为达到上述技术效果,本专利技术采用如下技术方案: 一种介质阻挡放电的光谱检测方法,检测方法包括以下步骤: a.启动:将载气从载气入口通入放电腔,打开高频高压电源进行放电,介质阻挡放电形成等离子体; b.进样:将样品蒸汽通过载气从载气入口通入放电腔; c.检测:调整发光器,使发光器与绝缘介质层成倾斜角A;打开发光器产生入射光,入射光以倾斜角A射入放电腔,并射向反射镜,入射光在放电腔内经反射镜多次反射后射出,射出光被检测器接收,记录检测信号。所述载气流速为l(T2000ml/min。所述高频高压电源电压为220疒30KV,频率为50HZ 50MHZ。所述倾斜角 A:0。< A < 90。。—种介质阻挡放电的光谱检测装置,包括发光器9、介质阻挡放电装置和检测器10,其特征在于:所述介质阻挡放电装置由绝缘放电腔组成,腔壁上设有载气入口 4和载气出口 5 ;所述放电腔两个相对的腔壁由绝缘介质层7组成,所述两个绝缘介质层7的外侧均紧贴有电极板8,电极板8通过导线与高频高压电源相连接,所述两个绝缘介质层7之间形成介质阻挡放电通道;所述放电腔还设有两个平行的反光层6,两个平行的反光层6分别位于两个绝缘介质层7与电极板8连接处,所述反光层6与绝缘介质层7组成可使入射光在放电腔内形成多次反射的反射镜;所述发光器9与绝缘介质层7成倾斜角A。所述绝缘介质层材料为耐热玻璃、石英、陶瓷、有机玻璃或耐热塑料。所述绝缘介质层厚度为0.5 4mm,绝缘介质层间距离为0.2 8mm。所述倾斜角A:0° < A < 90°。所述发光器采用空心阴极灯、无极放电灯、ICP和激光中的一种。本专利技术装置中,发光器为空心阴极灯、无极放电灯、ICP或激光, 本专利技术装置中,放电腔上设有反光层,反光层位于绝缘介质层与电极板连接处,与绝缘介质层组成可使入射光形成多次反射的反射镜,用于反射入射光,反光率高,因为这一结构特征,使以倾斜角度射向放电腔内反射镜的入射光在平行反射镜间形成多次反射,有效增加了光程长度。入射光可以是单束或多束平行光,当入射光是多束同时发出时,采用相应数量的检测器分别检测。入射光以倾斜角A (0° <A<90° )射入,并且入射光角度可固定可调,实现了通过调整角度调整光程。检测器以倾斜角度A检测射出光,避免腔内发光干扰。有益效果 (I)本专利技术装置结构简单,体积小、耗气少,很容易实现仪器的小型化。( 2 )本专利技术中,因两个相对平行绝缘介质层上设有反光层,使入射光在腔内反光层间形成多次反射,有效增加了光程长度,并且可以根据需要调整光程长度,提高了吸收率,同时由于入射光以倾斜角度射出,有效避免了放电产生的背景光干扰。(3)本专利技术与现有的导出检测相比,有效提高了灵敏度、稳定性,使得介质阻挡放电检测部分变得十分简单。附图说明 附图1是介质阻挡放电的光谱检测装置结构示意图。附图2是图1的横向剖面图。其中:1.入射光,2.射出光,3.导线,4.载气入口,5.载气出口,6.反光层,7.绝缘介质层,8.电极板,9.发光器,10.检测器,11.侧壁。具体实施例方式 以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明: 本专利技术介质阻挡放电的光谱检测装置如图1所示,包括发光器9、介质阻挡放电装置和检测器10,其特征在于:所述介质阻挡放电装置由绝缘放电腔组成,腔壁上设有载气入口 4和载气出口 5 ;所述放电腔两个相对的腔壁由绝缘介质层7组成,所述两个绝缘介质层7的外侧均紧贴有电极板8,电极板8通过导线与高频高压电源相连接,所述两个绝缘介质层7之间形成介质阻挡放电通道;所述放电腔还设有两个平行的反光层6,两个平行的反光层6分别位于两个绝缘介质层7与电极板8连接处,所述反光层6与绝缘介质层7组成可使入射光在放电腔内形成多次反射的反射镜;所述发光器9与绝缘介质层7成倾斜角A。检测器10以倾斜角度A检测射出光。使用本专利技术检测样品时,先将样品进行处理,使之形成样品蒸气,如形成气态氢化物、溶液雾化蒸气、原子蒸气以及气态有机物等等。实施例1:介质阻挡放电装置由2mm玻璃11和Imm石英7组成2mmX6mmX60mm的腔,阻挡介质间的距离为2mm,石英7外侧贴有铜电极板8,在石英7外侧镀银,镀银层6与石英7组成反射镜,铜电极板8通过导线3与高压高频电源相连接,电压为2000V频率为30KHZ。将标准溶液Hg形成氢化物,载气吹脱形成Hg蒸汽,Hg蒸气从载气入口 4进入放电腔,将氦气以300ml/mim通入放电腔,打开高压高频电源,形成等离子体,从载气出口 5排出,同时发光器9空心阴极灯产生入射光I从载气入口 4端以45°角射入,入射光与反射镜成45°角,射出光2从载气出口 5以45°角射出,被检测器10接受,记录信号,直至信号稳定不变,断开高频高压电源。信号随样品浓度成线性变化,如Hg的线性范围就是4ppm 500ppmo其中标准溶液Hg是由,产品ID号98080产品编号GSB04-1729-2004、中文名称汞标准溶液产品规格50mL/瓶、标准值:1000 μ g/ml,根据需要稀释配制而得的。本装置结构简单,体积小,气耗低,安装方便,信号稳定,检出限低,灵敏度高,可以通过调整入射角改变吸收光程,同时避免了背景光干扰。实施例2:腔体由4mm石英11和1.5mm耐热玻璃7组成4mmX5mmX 70mm的腔,阻挡介质间的距离为4mm,在耐热玻璃7外侧贴有铝板8,铝板表面6和阻挡介质两个光滑侧面组合成反射镜(如图2所示),铝电极板8通过导线3与高压高频电源相连接,电压为7000V频率为3MHZ。将标准溶液Cr溶液通过气动喷雾,使Cr溶液形成蒸气,将蒸汽从载气入口 4进入放电腔,将氮气以200ml/mim流速通入放电腔,打开高压高频电源,形成等离子体,同时发光器9激光灯产生入射光I从载气入口 4端以35°角射入,入射光与反射镜成35°角,射出光2从载气出口 5以35°角射出,被光纤质谱仪10接受,记录信号。信号随样品浓度成线性变化,Cr的线性范围就是3ppnT400ppm。其中样品标准溶液Cr是由,产品ID号10734产品编号GSBG62017-90中文名称铬Cr、标准 值:1000ppm、基体:10%HC1 (金属铬,三价),根据需要稀释得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介质阻挡放电的光谱检测方法,其特征在于检测方法包括以下步骤:???a.启动:将载气从载气入口通入放电腔,打开高频高压电源进行放电,介质阻挡放电形成等离子体;???b.进样:将样品蒸汽通过载气从载气入口通入放电腔;???c.检测:调整发光器,使发光器与绝缘介质层成倾斜角A;打开发光器产生入射光,入射光以倾斜角A射入放电腔,并射向反射镜,入射光在放电腔内经反射镜多次反射后射出,射出光被检测器接收,记录检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种介质阻挡放电的光谱检测方法,其特征在于检测方法包括以下步骤: a.启动:将载气从载气入口通入放电腔,打开高频高压电源进行放电,介质阻挡放电形成等离子体; b.进样:将样品蒸汽通过载气从载气入口通入放电腔; c.检测:调整发光器,使发光器与绝缘介质层成倾斜角A;打开发光器产生入射光,入射光以倾斜角A射入放电腔,并射向反射镜,入射光在放电腔内经反射镜多次反射后射出,射出光被检测器接收,记录检测信号。2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述载气流速为l(T2000ml/min。3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述高频高压电源电压为220V 30KV,频率为 50HZ 50MHZ。4.根据权利要求1所述的方法:其特征在于:所述发光器采用空心阴极灯、无极放电灯、ICP和激光中的一种。5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述倾斜角A:0° <A<90°。6.一种介...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪陵成张欢
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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