[发明专利]恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种塞曼效应原子荧光光谱仪，具体涉及一种恒定磁场置于光源的横向塞曼效应原子荧光光谱仪。

背景技术

原子荧光最重要的光谱干扰是原子化器中分子颗粒产生的光散射，而现有的原子荧光光谱商品仪器均没有光散射校正。使用连续光源做辐射源时校正光散射可以用波长扫描扣除两侧背景信号的方法，使用锐线光源时只能使用塞曼法。

由于早先的磁场只是利用磁隙的漏磁，因此不能满足光源或原子化器对磁场体积的要求(小的磁场体积中光源不能发光)。同时，有文献报道使用空心阴极灯，用大电流空心螺线圈产生纵向交变磁场调制空心阴极灯的发射谱线进行塞曼校正，这样的方法不仅使用很大的电功率，而且很难将磁场调制的频率做到满足光散射校正的要求(通常对于火焰原子化器的要求为25Hz以上，而现有的调制频率只能做到1Hz)。

发明内容

针对现有原子荧光技术无法有效的对光散射校正的问题，本发明的目的在于提供一种能够校正原子化过程中光散射的塞曼原子荧光光谱仪。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，所述原子荧光光谱仪包括：

环形磁钢；

置于环形磁钢中心的锐线光源；

旋转偏振棱镜，所述旋转偏振棱镜处于锐线光源光束传播光路上；

原子荧光原子化器，所述原子荧光原子化器置于旋转偏振棱镜输出光路上；

检测处理单元，所述检测处理单元控制旋转偏振棱镜，并采集原子荧光原子化器的产生的原子荧光，进行校正处理。

优选的，所述原子荧光光谱仪中还包括第一会聚透镜，所述第一会聚透镜置于旋转偏振棱镜前，并位于锐线光源传播方向上，将锐线光源辐射光束汇聚成平行光，并传输至旋转偏振棱镜。

优选的，所述原子荧光光谱仪中还包括第二会聚透镜，所述第二会聚透镜置于原子荧光原子化器和旋转偏振棱镜之间，将旋转偏振棱镜输出的光束汇聚到原子荧光原子化器上。

优选的，所述原子荧光光谱仪中还包括第三会聚透镜，所述第三会聚透镜置于原子荧光原子化器和检测处理单元的检测端之间，将原子荧光原子化器产生的原子荧光汇聚到检测处理单元的检测端。进一步的，所述第三会聚透镜与原子化器的连线与于入射光的方向成0-120度夹角。

优选的，所述环形磁钢采用基于海尔巴赫结构的环形磁钢。

优选的，所述锐线光源采用空心阴极灯或者无极放电灯。

优选的，所述锐线光源的发光部位在磁钢的磁场几何中心，光源锐线辐射在磁场作用下发生塞曼分裂，分裂成偏振方向平行于磁场、波长不发生偏移的P_平行部分和偏振方向垂直于磁场、波长发生偏移的P_垂直部分。

优选的，所述旋转偏振棱镜通过转动将光源辐射的P_平行部分和P_垂直部分交替通过。

优选的，所述检测处理单元包括：

光电检测器，所述光电检测器作为检测处理单元的检测端，接受原子化器产生的原子荧光并将其转换为电信号；

前置放大器，所述前置放大器与检测器输出端相连接，将转换的光电信号进行放大；

A/D变换器，所述A/D变换电路将经前置放大后的光电信号转换成数字信号；

微处理器，所述微处理器控制旋转偏振棱镜与前置放大器之间同步，并对经A/D变换器转换的数字信号进行处理实现光散射和杂散光的校正。

本发明提供的塞曼原子荧光光谱仪能够用于原子荧光测量并有效校正原子化过程中的光散射和仪器光学系统中杂散光。

本方案通过将光源置于恒定磁场并配合偏振调制能够有效校正原子化过程中的光散射和仪器光学系统中杂散光。

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为本发明提供的原子荧光光谱仪的原理图；

图2为本发明中旋转偏振棱镜的结构示意图；

图3为本发明中光电检测器测量到的信号示意图。

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。