[实用新型]基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体的原子化设备，特别是涉及一种用于原子光谱分析仪的原子化器。

背景技术

原子化器是原子光谱类分析仪器的重要组成部分，原子化效率的高低直接关系到原子光谱分析仪器的性能，它与仪器的分析检出限，精密度，稳定性直接相关。目前原子光谱分析仪器常用的原子化器有：火焰原子化器，电热原子化器和等离子体原子化器。火焰原子化器是利用燃气燃烧释放的燃烧热能将分析样品加热脱溶剂，熔融蒸发，原子化，这种原子化方式易于实现，结构简单，但是存在气体稀释效应，信号响应偏低；同时火焰中气体成分复杂，存在明显的光谱干扰；原子化器等效于一个大的加热器，对临近光学部件加热效应明显，对于仪器长期工作稳定性是不利的。电热原子化器是基于大电流通过电阻发热产生2000-3000℃的高温，使样品蒸发和原子化，常见有开放式原子化器(石墨棒，石墨杯)和封闭式原子化器(石墨管)两种形式。电热式原子化器可以直接固体进样，需要样品少，灵敏度高，温度均匀，原子化效率高，光路自由原子密度大，自由原子保持时间长，受外界干扰小，现已广泛应用于原子吸收仪器，但是它对加热和电源组件要求比较高。常见的等离子体原子化器是电感耦合等离子体(ICP)，它的工作温度高，原子化能力强，基体干扰小，是理想的原子化器，但是ICP运行成本高，限制了它的应用范围。介质阻挡放电是一种电极表面覆盖介质的大气压下气体放电，表观是均匀弥漫的气体放电，它在常压下工作，体积小，工作温度低，能耗低，利用介质阻挡放电技术开发的原子化器具有尺寸小，能耗低，工作温度低的优点，是分析仪器的小型化的前提和有力保证。

目前已公开了一些基于介质阻挡放电的原子化器，它们一股是采用玻璃和石英做介质；原子化器和屏蔽器是分离的，自由原子在石英屏蔽腔的保护下检测。这种方式的缺点在于：玻璃介电系数低，机械强度低，可以容忍的放电电压范围窄，在放电状态转换时很容易发生电击穿造成整体失效；石英介电系数高，但是加工难度大，产生放电需要的电压很高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小、能耗低、工作温度低、原子传输效率高的基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，包括陶瓷放电腔、电极和气体屏蔽装置，所述陶瓷放电腔由至少两片平行的陶瓷片构成，所述陶瓷放电腔的一端为样品气体入口，另一端为样品气体出口，所述电极分别固定在两个陶瓷片的外侧，所述气体屏蔽装置设置在陶瓷片的外围。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述气体屏蔽装置由双层套筒构成，所述陶瓷片设置在内套筒内，所述外套筒靠近样品气体入口的一端设置有屏蔽气入口管，所述屏蔽气入口管沿外套筒的切线方向设置，且与内套筒和外套筒之间的腔体相连通，屏蔽气入口管与屏蔽气源相连。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述陶瓷放电腔由四片陶瓷片构成，横截面为长方形或正方形，所述电极分别固定在其中一对平行的陶瓷片的外侧。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述电极的放电间距为1.5mm至5mm。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述电极为丝带状电极，通过粘接的方式与陶瓷片相固定。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述电极为涂覆膜电极，通过涂覆的方式与陶瓷片相固定。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述电极的电源为可调压调频的交流电源，输出电压为5000伏至20000伏，频率为10KHz至200KHz，波形为正弦波。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述陶瓷片为氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷或氮化硼陶瓷，陶瓷片之间的距离为0.5mm至4mm。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器，其中所述屏蔽气为氩气、氦气或氮气。

本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器与现有技术不同之处在于本实用新型基于介质阻挡放电的原子光谱分析用原子化器采用陶瓷片做介质，陶瓷可以模压成型，加工方便，放电所需的输入电压低，只用5至30瓦的输入功率即可正常工作，工作温度小于50℃，对相邻的仪器部件影响小，便于仪器集成和小型化；同时陶瓷的介电系数可以通过改变成分来调节，便于在各种条件下发生电谐振，并且放电功率最大；陶瓷放电腔和气体屏蔽装置在结构上集成到一起，自由原子在传输过程中不和大气中氧气发生作用，保证原子传输效率最高。