專利名稱：原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種原子光譜儀的取樣裝置。
樣品引入過程是進(jìn)行原子光譜分析的關(guān)鍵步驟。盡管已有各種各樣的樣品引入技術(shù)以提高進(jìn)樣效率，滿足特殊分析要求。然而氣動霧化法依然是原子光譜分析中最廣泛采用的常規(guī)進(jìn)樣技術(shù)。與此相關(guān)的Fassel-Scott霧室和旋流霧室已成為將液體樣品引入激發(fā)光源的標(biāo)準(zhǔn)配件。氣動霧化法中氣溶膠的生成與傳輸是影響液體樣品引入效率的關(guān)鍵因素，可靠的光譜信號也依賴于在壓力恒定的霧室中可重復(fù)的霧化過程。它們是對理想氣動霧化的基本要求。Fassel-Scott霧室由雙層套管組成。氣溶膠在內(nèi)管入口端生成并經(jīng)內(nèi)管傳輸至外套管，然后經(jīng)外套管出口端將氣溶膠引入激發(fā)光源。因其內(nèi)管直徑較小，霧化器端點處載氣壓強(qiáng)梯度小，不利于氣溶膠的生成與傳輸；且傳輸途徑較長，影響氣溶膠的傳輸效率。旋流霧室是將氣溶膠沿筒形霧室外壁切向?qū)?，以利于氣溶膠的粒度篩分，目前僅用于單純氣溶膠引入，對氣溶膠生成與傳輸效率的改善是有限的。
本實用新型的目的旨在提供一種具有較高的氣溶膠生成及傳輸效率，霧室內(nèi)壓力穩(wěn)定，且可將溶液氣溶膠和化學(xué)反應(yīng)混合液及生成的氣體同時引入激發(fā)光源進(jìn)行分析的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置。
本實用新型由環(huán)形霧室和廢液排出系統(tǒng)構(gòu)成，環(huán)形霧室的中心設(shè)一沖擊壁，氣動霧化器由霧化器接口固定于環(huán)形霧室入口，霧化器接口相對于環(huán)形霧室的引入方向為徑向或切向或平行于環(huán)形霧室的中心軸線；氣溶膠出口設(shè)于霧室上方，環(huán)形霧室側(cè)壁可設(shè)一細(xì)小入口，用于引入化學(xué)反應(yīng)混合液及其生成的氣體進(jìn)行分析，使環(huán)形霧室具有氣-液分離器的功能。廢液排出系統(tǒng)包括由中央細(xì)管和外層套管組成的雙套管、支管、防虹吸管及廢液排放管，雙套管的上端與環(huán)形霧室的下方連通，中央細(xì)管未端設(shè)一小孔與外層套管連通，支管連通于外層套管與廢液排放管之間，廢液排放管上方延設(shè)虹吸管。
環(huán)形霧室上底與下底間的夾角為0°～45°，環(huán)形霧室的徑向平面與水平面的夾角為0°～90°。
本裝置可用玻璃，塑料等材料加工制成。
本實用新型提供的環(huán)形霧室縮短了氣溶膠由霧化器前端到達(dá)激發(fā)光源的距離，并大大增加了該路徑的截面積，可減少氣溶膠流動阻力，改善其傳輸效率，增加霧化器端點處載氣壓強(qiáng)梯度，改善氣溶膠生成效率；該環(huán)形霧室由霧化器端點至氣溶膠出口，其截面積由大變小，再由小變大，該變化方式有助于消除環(huán)形霧室內(nèi)部壓強(qiáng)波動。另外環(huán)形霧室中心的沖擊壁不僅用于阻止較大液滴進(jìn)入激發(fā)光源，也可緩沖源于載氣的壓強(qiáng)脈沖。該霧室還可用于引入化學(xué)反應(yīng)混合液及其生成的氣體進(jìn)行分析。廢液排出系統(tǒng)中的雙套管結(jié)構(gòu)可利用中央細(xì)管末端的小孔將廢液迅速排出霧室之外，防止未完全反應(yīng)的殘液干擾光譜信號。另外，外層套管直徑較大，不僅用于形成液封，而且能夠緩沖于環(huán)形霧室內(nèi)形成的壓強(qiáng)脈沖，從而進(jìn)一步保證室內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定。
實驗結(jié)果表明與Fassel-Scott霧室相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(1)譜線信號強(qiáng)度提高70％以上。(2)背景信號強(qiáng)度下降。(3)霧室內(nèi)部壓強(qiáng)穩(wěn)定性極佳，測量精度高。(4)較低的檢測限，多種元素的檢測限平均改善近五倍。除此之外，環(huán)形霧室死體積非常小，更換樣品氣溶膠所需的時間縮短，峰值信號提高近三倍，更適用于流動注射分析技術(shù)。環(huán)形霧室入口處截面積非常大，有利于氣溶膠擴(kuò)散。兩條對稱分開的霧流通道有利于減少氣溶膠重新合并成大液滴的機(jī)會。因此，環(huán)形霧室也同樣適用于超聲波霧化、熱噴霧、高液壓霧化等高效霧化進(jìn)樣技術(shù)。
圖1為本實用新型實施例1的主視圖。
圖2為本實用新型實施例1中環(huán)形霧室的俯視圖。
圖3為本實用新型實施例2的剖視圖。
下面通過實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2所示，本實用新型由“輪胎”狀的環(huán)形霧室(1)和廢液排出系統(tǒng)(6)組成，環(huán)形霧室上底與下底間的夾角為0°，霧室高度8～80mm，霧室內(nèi)徑30～150mm，環(huán)形霧室中心設(shè)一中空上下貫穿的圓柱形沖擊壁(11)，沖擊壁外徑3～50mm，氣溶膠出口(13)設(shè)于霧室(1)上方，霧室側(cè)壁上設(shè)一細(xì)小入口(12)；廢液排出系統(tǒng)(6)呈“H”形，包括由中央細(xì)管(61)和外層套管(62)組成的雙套管、支管(63)、防虹吸管(64)及廢液排放管(65)，中央細(xì)管(61)末端設(shè)一小孔(611)與外層套管連通。廢液排出系統(tǒng)中雙套管高度為10～200mm，中央細(xì)管內(nèi)徑1～15mm，外層套管內(nèi)徑5～30mm，支管內(nèi)徑2～20mm，廢液排放管及防虹吸管內(nèi)徑2～20mm，長度任意。
將本環(huán)形霧化裝置同等離子體炬管連接，氣動霧化器(3)由霧化器接口(2)固定于環(huán)形霧室入口，霧化器接口相對于環(huán)形霧化室的引入方向為徑向于環(huán)形霧化室的中心軸線。將載氣(5)引入霧化器(3)，樣品溶液(4)經(jīng)氣動霧化器(3)霧化后成氣溶膠被直接引入環(huán)形霧室(1)，化學(xué)反應(yīng)混合液及生成的氣體經(jīng)環(huán)形霧化室側(cè)壁的細(xì)小入口(12)同時引入，氣溶膠與化學(xué)反應(yīng)混合液及生成的氣體混合后沿圖2中弧形箭頭所示途徑經(jīng)過氣溶膠出口(13)被引入等離子體炬管并進(jìn)入激發(fā)光源進(jìn)行光譜分析，霧化廢液及生成氣體的化學(xué)反應(yīng)廢液匯集在環(huán)形霧室的最低處，經(jīng)中央細(xì)管(61)、中央細(xì)管末端小孔(611)流入外層套管(62)，然后通過支管(63)導(dǎo)引至廢液排放管(65)排出。
實施例2如圖3所示，環(huán)形霧室(1)可為球狀，球體內(nèi)徑30～150mm，中心沖擊壁也為一球體(11’)，并以一支桿(14)固定于環(huán)形霧室內(nèi)壁上。球體狀沖擊壁內(nèi)徑3～50mm。
權(quán)利要求1．原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于由環(huán)形霧室和廢液排出系統(tǒng)構(gòu)成，環(huán)形霧室的中心設(shè)一沖擊壁，氣動霧化器由霧化器接口固定于環(huán)形霧室入口，氣溶膠出口設(shè)于霧室上方；廢液排出系統(tǒng)包括由中央細(xì)管和外層套管組成的雙套管、支管、防虹吸管及廢液排放管，雙套管的上端與環(huán)形霧室的下方連通，中央細(xì)管未端設(shè)一小孔與外層套管連通，支管連通于外層套管與廢液排放管之間，廢液排放管上方設(shè)防虹吸管。
2．如權(quán)利要求1所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于環(huán)形霧室側(cè)壁上設(shè)一細(xì)小入口。
3．如權(quán)利要求1所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于霧化器接口相對于環(huán)形霧室的引入方向為徑向或切向或平行于環(huán)形霧室的中心軸線。
4．如權(quán)利要求1所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于環(huán)形霧室上底與下底間的夾角為0°～45°，環(huán)形霧室的徑向平面與水平面的夾角為0°～90°。
5．如權(quán)利要求1所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于環(huán)形霧室為“輪胎”狀，中心所設(shè)的沖擊壁呈中空上下貫穿的圓柱形。
6．如權(quán)利要求1和權(quán)利要求5所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于環(huán)形霧室的高度l為8～80mm，霧室內(nèi)徑為30～150mm，圓柱形沖擊壁外徑為3～50mm；廢液排出系統(tǒng)中雙套管的高度為10～200mm，中央細(xì)管的內(nèi)徑為1～15mm，外層套管的內(nèi)徑為5～30mm，支管的內(nèi)徑為2～20mm，廢液排放管及防虹吸管的內(nèi)徑為2～20mm。
7．如權(quán)利要求1所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于環(huán)形霧室為球狀，中心沖擊壁為一球體，并以一支桿固定于環(huán)形霧室內(nèi)壁上。
8．如權(quán)利要求7所述的原子光譜儀的環(huán)形霧化裝置，其特征在于球狀環(huán)形霧室的內(nèi)徑為30～150mm，球體狀沖擊壁的內(nèi)徑為3～50mm。
專利摘要涉及原子光譜儀的取樣裝置。由環(huán)形霧室和廢液排出系統(tǒng)構(gòu)成,環(huán)形霧室中心設(shè)沖擊壁,霧化器由霧化器接口固定于環(huán)形霧室入口,氣溶膠出口設(shè)于霧室上方,廢液排出系統(tǒng)中的雙套管與環(huán)形霧室連通,雙套管中心中央細(xì)管末端設(shè)一小孔與外層套管連通,支管連通于外層套管與廢液排放管間,廢液排放管上方延設(shè)防虹吸管。具有較高的氣溶膠生成及傳輸效率,霧室內(nèi)壓力穩(wěn)定,可將氣溶膠和化學(xué)反應(yīng)混合液及生成的氣體同時引入激發(fā)光源進(jìn)行分析。
文檔編號G01N1/10GK2316649SQ97248520
公開日1999年4月28日 申請日期1997年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月7日
發(fā)明者劉健 申請人:劉健