[发明专利]脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及原子吸收光谱技术领域，具体涉及原子吸收背景校正技术。

背景技术

连续光源背景校正是原子吸收光谱法背景校正主要方法之一，也是最经典的背景校正法。自1962年起就使用氘灯为原子吸收背景校正光源，其优越性为紫外光强而且稳定。缺点是：

1.波长范围短：仅190-340nm，使用氘灯作为背景校正光源时，分析波长大于340nm的元素背景校正十分困难，例如：Cr(分析线波长为357.9nm)Ca(分析线波长为422.7nm)这样一些常见元素，在样品复杂时仍有严重背景吸收，此时氘灯无法进行背景校正。

2.功耗大，发热严重：一般用于原子吸收的氘灯为30W。仪器达到热平衡的时间长。

3.供电复杂，通常氘灯需要3组供电电源:灯丝供电电源，启辉电源，工作电源。其开启和关闭有严格的时序，且灯丝供电电压(电流)在预热时和工作时不同。

4.需要较长的预热时间，一般氘灯需要预热30分钟才能投入使用。

5.寿命短，通常的氘灯寿命为500小时，好的氘灯寿命为2000小时。

发明内容

本发明针对现有连续光源背景校正中采用氘灯作为原子吸收背景校正光源所存在的问题，本发明的目的在于提供一种采用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源的光学系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

脉冲氙灯用于原子吸收背景校正的光学系统，所述光学系统包括：脉冲氙灯、空心阴极灯、半透半反镜、原子化器、旋转滤色镜组、分光系统、光电倍增管、前置放大器、脉冲氙灯电源、空心阴极灯电源、控制系统以及若干透镜，所述脉冲氙灯、空心阴极灯分别由受控于控制系统的脉冲氙灯电源和空心阴极灯电源和供电，且脉冲氙灯、空心阴极灯配合形成组合光束，该组合光束通过第一透镜进入原子化器，经原子化器输出，再通过第二透镜进入旋转滤色镜组，经旋转滤色镜组输出进入分光系统，经分光系统输出再依次经过光电倍增管、前置放大器进入控制系统。

在本系统的一优选方案中，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过一半透半反镜形成组合光束。

在本系统的另一优选方案中，所述脉冲氙灯与空心阴极灯之间通过第三透镜形成组合光束，所述空心阴极灯发射的光经过第三透镜汇聚到脉冲氙灯的中心，经脉冲氙灯形成组合光束。

上述的所有透镜为会聚透镜。

上述的脉冲氙灯采用穿透式脉冲氙灯，其包括灯底座、设置在灯底座上的灯壳以及设置在灯壳内的阳极，阴极，触发探针以及电火花，所述阳极和阴极分别通过支撑杆与灯底座的插脚连接，且两者相对分布；所述触发探针通过支撑杆与灯底座的插脚连接，并与相对分布的阳极和阴极相配合，所述电火花设置在灯底座上，所述灯壳的侧壁上相对的设有两个透光光窗，所述两个相对的透光光窗的中心连线垂直于阳极和阴极连线并平行于灯底座平面的方向；所述触发探针的延伸方向相对于两个相对的透光光窗的中心连线呈一个脚位相交。

进一步的，所述透光光窗的截面呈外凸柱形。

上述的滤色片组包括一转盘，该转盘上沿其圆周方向对称设置有四个透光光窗，第一透光光窗全透过，无滤色片，第二透光光窗上设置有380nm长波截止滤光片；第三透光光窗上设置有380nm的短波截止滤色片；第四透光光窗上设置有600nm短波截止滤色片。

进一步的，所述透光光窗为圆形。

本发明提供的方案采用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源，有效解决现有技术中采用氘灯作为原子吸收背景校正光源的缺陷，同时配合使用滤色片组大大提高了背景校正的精确度。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例1中提供的光学系统的原理图；

图2为本发明实例1中旋转滤色镜组的结构示意图；

图3为本发明实例2中提供的光学系统的原理图；

图4为本发明实例2中穿透式脉冲氙灯的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实例1

参见图1，其所示为本实例提供原子吸收背景校正光学系统的原理图，由图可知，该光学系统利用脉冲氙灯作为原子吸收背景校正光源。为此，该光学系统主要包括：脉冲氙灯A、空心阴极灯B、半透半反镜C、原子化器D、旋转滤色镜组E、分光系统F、光电倍增管G、前置放大器H、脉冲氙灯电源I、空心阴极灯电源J、控制系统K以及第一透镜L1和第二透镜L2。