[发明专利]温度可调的脉冲点火式原子化器及其加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测仪器技术领域，尤其涉及一种温度可调的脉冲点火式原子化器及其加热方法。

背景技术

原子化器是原子荧光光谱仪对待测元素进行原子化的装置。它将待测元素转化为自由原子蒸气(基态原子)，以便吸收特征辐射。原子荧光光谱仪通过测量待测元素的基态原子在辐射能激发下变成激发态后，在去活化(回落)过程中产生的荧光强度，来确定待测元素的含量。

现有的原子荧光光谱仪的原子化器是通过炉丝进行预热，并点燃氢气火焰，提供原子化能量。然而，原子化器在使用一段时间之后，炉丝由于点燃时间过长，会发生老化问题，在炉丝发生老化之后，原子化温度会降低，导致测量灵敏度下降；另外，还会造成炉芯的基础温度过低，去除水蒸气的效果减弱，在被测元素发生化学反应后形成的气态化合物中水蒸气过多时，大量水分会带来光散射，同时造成火焰跳动及荧光淬灭等问题，严重影响测量结果。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种新型的温度可调的脉冲点火式原子化器及其加热方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种温度可调的脉冲点火式原子化器及其加热方法，以对被测元素发生化学反应后形成的气态化合物进行干燥，减少火焰跳动及荧光淬灭等问题，提高测量的灵敏度和准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种温度可调的脉冲点火式原子化器，包括：炉芯、缠绕在所述炉芯顶端的炉丝、以及包裹在所述炉芯外周的辅助加热圈；其中，

所述辅助加热圈，用于对所述炉芯进行加热；

所述炉芯，在被测元素发生化学反应形成气态化合物时，用于为气态化合物提供通道，并对所述气态化合物中的水分进行干燥；

所述炉丝，用于将所述气态化合物中的氢气点燃，以提供原子化能量，使所述气态化合物生成基态原子，供原子荧光光谱仪对被测元素进行荧光测量。

优选地，进一步包括：第一主控制板和电源控制模块；其中，

所述第一主控制板，与所述电源控制模块连接，用于根据被测元素的测量状态向所述电源控制模块发送脉冲点火信号或关闭信号；

所述电源控制模块，进一步与所述炉丝连接，用于在接收到所述第一主控制板发送的脉冲点火信号时，为所述炉丝提供供电电压，以驱动所述炉丝进行点火，使其处于点火状态；在接收到所述第一主控制板发送的关闭信号时，停止为所述炉丝提供供电电压，以使所述炉丝处于未点火状态。

优选地，所述第一主控制板，具体用于在确定被测元素发生了化学反应时，向所述电源控制模块发送所述脉冲点火信号；在确定所述原子荧光光谱仪对被测元素的荧光测量结束时，向所述电源控制模块发送所述关闭信号。

优选地，进一步包括：第二主控制板、D/A模块以及调压模块；其中，

所述第二主控制板，与所述D/A模块连接，用于根据输入的辅助加热温度，输出相应的数据量给所述D/A模块；

所述D/A模块，与所述调压模块连接，用于将所述第二主控制板输出的数据量转化成相应的模拟电压，并将所述模拟电压输出给所述调压模块；

所述调压模块，与所述辅助加热圈连接，用于根据所述模拟电压调整给所述辅助加热圈的供电电压；

所述辅助加热圈，根据所述调压模块供应的供电电压，将所述炉芯加热到与该供电电压相应的温度。

优选地，所述炉芯为石英炉芯。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于上述任一所述温度可调的脉冲点火式原子化器的加热方法，包括：

预先利用所述辅助加热圈对所述炉芯进行加热；

在被测元素发生化学反应之后，形成的气态化合物从所述炉芯所提供的通道底部向上运行，在运行过程中，利用加热后的所述炉芯对所述气态化合物中的水分进行干燥；

控制所述炉丝将化学反应产生的所述气态化合物中的氢气点燃，以提供原子化能量，使所述气态化合物生成基态原子，供原子荧光光谱仪对被测元素进行荧光测量。

优选地，所述控制所述炉丝处于点火状态下，包括：利用所述第一主控制板根据被测元素的测量状态向所述电源控制模块发送脉冲点火信号；利用所述电源控制模块在接收到所述脉冲点火信号时，为所述炉丝提供供电电压，以驱动所述炉丝进行点火，使其处于点火状态；

进一步包括：利用所述第一主控制板根据被测元素的测量状态向所述电源控制模块发送关闭信号；利用所述电源控制模块在接收到所述关闭信号时，停止为所述炉丝提供供电电压，以使所述炉丝处于未点火状态。