SU1518684A1 - Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer - Google Patents
Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1518684A1 SU1518684A1 SU884378831A SU4378831A SU1518684A1 SU 1518684 A1 SU1518684 A1 SU 1518684A1 SU 884378831 A SU884378831 A SU 884378831A SU 4378831 A SU4378831 A SU 4378831A SU 1518684 A1 SU1518684 A1 SU 1518684A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signal
- input
- intensity
- source
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено дл использовани в атомно-абсорбционном спектральном приборостроении. Цель изобретени - повышение точности измерений путем минимизации шумов фотоприемников. Способ состоит в том, что одновременно с рабочим сигналом регистрируетс и дополнительный сигнал, причем в процессе измерений разность между их интенсивност ми регулируют так, чтобы получить неизменную величину суммарно регистрируемого фотоприемником сигнала. Сигнал спектральной лампы 1, поступает на вход фотоприемника 5, на который также поступает сигнал корректирующего источника 11. Уровень сигнала источника 11 задаетс источником 9 опорного напр жени через усилитель 10 мощности. Цепь обратной св зи, действующа с выхода буферного усилител 6, стабилизирует суммарный световой сигнал на входе фотоприемника 5. Сигнал, снимаемый с выхода разностного устройства 7, представл ет собой регистрируемый рабочий сигнал. За счет посто нного уровн светового сигнала на входе фотоприемника 5 при любых изменени х потока лампы 2 конечный вклад шумов в результат измерений минимизирован. 1 ил.The invention is intended for use in atomic absorption spectral instrumentation. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by minimizing the noise of photodetectors. The method consists in the fact that simultaneously with the working signal an additional signal is also recorded, and in the process of measurements the difference between their intensities is adjusted so as to obtain a constant value of the total recorded by the photoreceiver signal. The signal of the spectral lamp 1 is fed to the input of the photodetector 5, which also receives the signal of the correction source 11. The signal level of the source 11 is set by the source 9 of the reference voltage through the amplifier 10 power. The feedback circuit, acting from the output of the buffer amplifier 6, stabilizes the total light signal at the input of the photodetector 5. The signal taken from the output of the differential device 7 is a recording operating signal. Due to the constant level of the light signal at the input of the photodetector 5 with any changes in the flux of the lamp 2, the final contribution of noise to the measurement result is minimized. 1 il.
Description
1one
(21)4378831/31-25; 4378847/31-25(21) 4378831 / 31-25; 4378847 / 31-25
(22)16.02.88(22) 02.16.88
(46) 30.10.89. Бюл. Р 40(46) 10/30/89. Bul P 40
(71)Белорусский государственньй университет им. В.И.Ленина(71) Belarusian State University. V.I. Lenin
(72)К.П.Курейчик, Г.В.Валеев и М.М.Мавлютов(72) K.P.Kureychik, G.V.Valeev and M.M.Mavlyutov
(53) 535.853 (088.8)(53) 535.853 (088.8)
(56) Авторское свидетельство СССР(56) USSR author's certificate
N 1068731, кл. G 01 J 3/42, 1983.N 1068731, cl. G 01 J 3/42, 1983.
Авторское свидетельство СССР N 705266, кл. G 01 J 3/42, 1978.USSR author's certificate N 705266, cl. G 01 J 3/42, 1978.
Авторское свидетельство СССР N 71 1441 , кл. G 01 J 3/42, 1979.USSR author's certificate N 71 1441, cl. G 01 J 3/42, 1979.
Авторское свидетельство СССР N 700787, кл. G 01 J 3/42, 1978. .USSR author's certificate N 700787, cl. G 01 J 3/42, 1978..
(54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ СПОСОБ ОПРЬДЕЛЕНИЯ КОПЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ И АТО ШО-АБСОРБ- ПИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР(54) SPECTRAL METHOD FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF SUBSTANCES AND ATO SHO-ABSORB-PION ANALYZER
(57) Изобретение предназначено дл использовани в атомно-абсорбциоином спектральном приборостроении. Цель изобретени - повышение точности измерений путем минимизации шумов фо- топриемникоБ. Способ состоит в том, что одновременно с рабочим сигналом регистрируетс и дополиительньп1 сигнал , причем в процессе измерений разность между юс интенсивност ми регулируют так,чтобы получить неизменную величину суммарно регистрируемого фотоприемником сигнала. Сигнал спектррльsi (Л(57) The invention is intended for use in atomic absorption spectral instrumentation. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements by minimizing the noise of photoaccelerators. The method consists in the fact that simultaneously with the working signal, the additional signal is also recorded, and during the measurement the difference between the intensities is adjusted so as to obtain a constant value of the signal accumulated in total by the photoreceiver. Spectral signal (L
ной лампы 1 , поступает на вход iJ)oTo- приемника 5, на который также поступает сигнал корректирующего источника 11. Уровень сигнала источника 11 задаетс источником 9 опорного напр жени через усилитель 10 мощности . Цепь обратной св зи, действующа с выхода буферного усилител 6, ста- бшшзирует суммарный световой сигналlamp 1, is fed to the input iJ) oTo- receiver 5, which also receives the signal of the correction source 11. The signal level of the source 11 is set by the source 9 of the reference voltage through the amplifier 10 power. The feedback circuit, acting from the output of the buffer amplifier 6, stabilizes the total light signal
на входе фотопрмемника 5. Сигнал, снимаемый с выхода разностного устройства 7, представл ет собой регистat the input of the photodetector 5. The signal taken from the output of the differential device 7 is a register
рируемый рабочий сигнал. За счет по- сто нного уровн светового сигнала на входе фотоприемника 5 при любых итменени х потока лампы 2 конечный вклад шумов в результат измеренш1working signal. Due to the constant level of the light signal at the input of the photodetector 5 at any time and any change in the flux of the lamp 2, the final contribution of noise to the result of measurement 1
минимизирован, 1 ил.minimized, 1 Il.
Изобретение относитс к технической физике и предназначено дл применени в атомно-абсорбционном спектральном приборостроении.The invention relates to technical physics and is intended for use in atomic absorption spectral instrumentation.
Цель изобретени - повышение точности измерений кондептрации вецеств путем уменьшени вклада шумов фото приемника.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of the condensation of insects by reducing the contribution of photo receiver noise.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства .Figure 1 shows the block diagram of the device; 2 shows timing diagrams for the operation of the device.
Дл реализации способа определени концентрации веществ необходимо на источник излучени последовательно подавать два импульс тока меньшей и большей амплитуды. Световые потоки, прошедшие через аналитическую чейку , обозначают через I, и 1 . Свето- вой поток дополнительного источника обозначают через IQ. Допустим, что 1 TO, и 1ог; 1о, 1ог световы потоки рабочего источника излучени , падающие на аналитическую чейку. To implement the method for determining the concentration of substances, it is necessary to successively deliver two current pulses of smaller and larger amplitude to the radiation source. The light fluxes that have passed through the analytical cell are denoted by I, and 1. The light flux of the additional source is denoted by IQ. Suppose that 1 TO, and 1; 1o, 1 og light fluxes of the working radiation source falling on the analytical cell.
Коэффициент атомного поглощени обозначают через (К , а концентрацию определ емого вещества - через С. Флуктуации, вносимые фотоумножителем обозначают через c,a,i и пер- него и второго случаев.The atomic absorption coefficient is denoted by (K, and the concentration of the analyte is denoted by C. The fluctuations introduced by the photomultiplier are denoted by c, a, i, and the first and second cases.
С учетом сказанного определ ют концентрацию вещества дл прототипа. Дл этого записывают систему уравненийIn view of the above, the concentration of the substance for the prototype is determined. To do this, write the system of equations
I, Ч,- I, H, -
-fu.c-fu.c
Т T
1 ог 1 og
-fU-zc-fU-zc
. .
Цосле лог арифмировани - АУ +121Consolation Log - AU +121
t W (i (v t W (i (v
(2)(2)
ни одного уравнени из другого имеютno equations from another have
&D In-i - ln-|-22-; &|ц , -fU2& D In-i - ln- | -22-; & | c, -fU2
S ф1S F1
S ф fS f f
Видно, что член In-ь- -/&fu будетIt can be seen that the member In-l- / fu will
Sf2 VSf2 v
стремитьс к нулю, если ftp,/ или t М - со. Цоследнее в силу физических ограничений неосуществимо. Следовательно , необходимо получить равенствоtend to zero if ftp, / or t M is co. The latter is not feasible due to physical limitations. Therefore, it is necessary to obtain equality
VIозначает , что приVI means that with
первом и втором измерени х величины падающих на фотоприемник потоков , - должны быть равны. Это достигаетс следующим образом. Перед измерени ми интенсивность „ посредством регулировани опорного напр жени устанавливают так, чтобы Ig 7 IQI ; la I. Тогда можно записать, что при суммарной регистрацииThe first and second measurements, the magnitudes of the fluxes incident on the photodetector, must be equal. This is achieved as follows. Before measurements, the intensity "by adjusting the reference voltage is set so that Ig 7 IQI; la I. Then you can write that with the total registration
М, 1, - I, ; М I - 1 (3)M, 1, - I,; M I - 1 (3)
ооoo
Следовательно, дл обеспечени минимизации действи флуктуации в выражении (2) необходимо поддерживать разность М I а - I.Therefore, to ensure minimization of the effect of fluctuations in expression (2), it is necessary to maintain the difference M I a - I.
Устройство содержит блок 1 питани спектральной лампы , оптическую систему 3, атомизатор 4, фотоприеМ- ник 5, буферный усилитель 6, разностный каскад,, систему 8 регистрации. Выход буферного усилител 6 св зан с одним из входов усилител 10 мощности . В качестве последнего можно использовать дифференциальный усилитель fоперационный усилитель), дополненный умощн ющим выходным каскадом на транзисторе- На второй вход усилител мощности подключен источник 9 опорного напр жени . Выход усилител мощности св зан с источником 11 корректирующего излучени , световой поток которого через систему 3 попадает на фотоприемник. Система 8The device contains a power supply unit 1 for a spectral lamp, an optical system 3, an atomizer 4, a photodetector 5, a buffer amplifier 6, a differential stage, a recording system 8. The output of buffer amplifier 6 is connected to one of the inputs of power amplifier 10. As the latter, a differential amplifier (operational amplifier) can be used, supplemented by a powering output stage on a transistor. A source 9 of the reference voltage is connected to the second input of the power amplifier. The output of the power amplifier is connected to a source of corrective radiation 11, the luminous flux of which through system 3 enters the photodetector. System 8
515515
регистрации содержит устройство 12 разделени 1 мпульсов. (на фиг. не даны сигналы синхронизации блока 12), Выход блока 12 св зан с входами ло- гарифматоров 13 и 14. Их выходы подключены на вычитающее устройство 15, которое нагружено на цифровое табло 16 (например цифровой вольтметр).The recorder contains a device 12 for separating 1 mp. (in Fig. no block 12 synchronization signals are given). The output of block 12 is connected to the inputs of the harmonizers 13 and 14. Their outputs are connected to a subtractor 15, which is loaded on a digital display 16 (for example, a digital voltmeter).
Устройство работает следующим разом.The device works as follows.
Блок 17 выполн ет функции генератора импульсов и синхронизирует все блоки. Блок 17 может быть в простр й- шем случае выполнен на двух г енера- торах типа Г5-54, св занных по входа синхронизации. Блок 17 вырабатывает импульсы, приведенные на фиг.2 (эпюра а), которые управл ют блоком 1. Последний вырабатывает импульсы типа приве/1енных на фиг.2 (эпюра а). В простейшем случае блок ) может быть выполнен на двух транзисторах, в коллекторы ко.торых подключена лампа 2, а базы подключены на выходы синхронизации блока 17. При этом изменение сигнала на базах транзисторов блока 1 приведено на фиг. 2 (эгпора а).Block 17 performs the functions of a pulse generator and synchronizes all the blocks. Unit 17 may, in the forward case, be implemented on two generators of the type G5-54, connected via a synchronization input. Block 17 generates pulses shown in Fig. 2 (plot a), which control block 1. The latter produces pulses of the lead type in Fig. 2 (plot a). In the simplest case, the block can be performed on two transistors, in the collectors of which the lamp 2 is connected, and the bases are connected to the synchronization outputs of block 17. At the same time, the signal change on the bases of the transistors of block 1 is shown in FIG. 2 (egpore a).
На фиг.2 (эпюра б) приведен примерный вид светового потока, излучаемого лампой 2. Можно показ ть, что концентраци определ емого элемента при длительност х с, и t2 существенно разных, причем t-, ) L ., определ етс следующей формулойFig. 2 (plot b) shows an exemplary view of the luminous flux emitted by the lamp 2. It can be shown that the concentration of the element being detected at durations c, and t2 is significantly different, with t-,) L., Defined by the following formula
1 Я.1 ya
г AD l2g AD l2
bfU bfU
где &D - оптическа плотность;where & D is optical density;
4(11 - разность коэффициентов атомного поглощени ; Ьф|)ЬФг флуктуации фотоприемника4 (11 is the difference between the atomic absorption coefficients; bf |) bfg of photodetector fluctuations
при освещении световыми потоками Ф, и Ф. at illumination by light streams F, and F.
Видно, что дл уменьшени погрещ- ности измерений, вызванных вли нием флуктуации cf, и (pj фотоприемника 5, необходимо выполнение равенства Ф( rfi- Это достигаетс следу ощим образом. При отсутствии пробы в атомизаторе интенсивность источника 1 1 посредством источника 9 опорного напр жени и усилител 1 О мощности устанавливают так, что , и (фиг.2, эпюра Ь). Дл этого обратную св зь с выхода блока 6 на вход блока 10 временно отключают. После ее восстановлени на вход блока 10 постуIt can be seen that in order to reduce the measurement errors caused by the influence of cf fluctuations and (pj of the photodetector 5, the equality Φ must be fulfilled (rfi- This is achieved in a measurable way. In the absence of a sample in the atomizer, the intensity of the source 1 1 by means of reference source 9 and power amplifier 1 O is set so that, and (Fig. 2, plot b). For this purpose, the feedback from the output of block 6 to the input of block 10 is temporarily disconnected. After its restoration to the input of block 10, the post
4 64 6
суммарны сигн;эл о г JI;IMTI 2 и 11, Если, например, интеиси(И1ос-. ги лампы 2 увеличиваетс ,то за счрт об ратной св зи интенг.ивность источника 1 1 шаетс инаоборот (фиг.2).Ерезультате на входе фотоприемника 5 пс/ии-ржинае г- с )1еизменный светопоп гюток, что приводит к равенству ., --- Г.-. total signals; el JI; IMTI 2 and 11; If, for example, inteisis (Ilios. of lamp 2 increases, then, in the reverse of the connection, the intensity of the source 1 1 is lost and vice versa (Fig. 2). As a result the input of the photodetector is 5 ps / ii-rginae rc)) the variable resorption of flashes, which leads to equality, ---, -.
TaKia образом, при рьтулиронанииTaKia, when rutulirovanii
интенсивности блока I 1 , сигнал Л I, или i 12 всегда дополн ет суммарны; световой сигнал до величины I,.the intensity of the block I 1, the signal L I, or i 12 always adds to the total; light signal up to the value of i ,.
Одновременно на вход pa: ногтног СSimultaneously at the entrance of pa: nail C
каскада 7 поступает с:игиал с выхода блока 6 и выхода усилитгл 10 мощности . Поскольку iiocj e;i: Hii снгнги пропорционален Д, 1UIH ЛТл на разностного кагкала 7 1Я|.-тс исKOMV .m сигЕгап I, или ,, , iio икла;; ип. - моЕ фотоприемника и эти сигналы одинаков . После разделсни;: снгиллои блоком 12 они логарифмирую гг. б шками 13 и 14, вычитаютс блоком 15 н индицируютс блоком 16.cascade 7 comes from: the legal from the output of block 6 and the output of amplifier 10 power. Since iiocj e; i: Hii sngngs is proportional to D, 1UIH LTL on the differential Kagkala 7 1I |.-Ts isKOMV .m signature, or ,, iio iklo ;; un. - my photodetector and these signals are the same. After splitting the slice ;: shedloi block 12, they logarithm yy. The bars 13 and 14 are subtracted by block 15 and are indicated by block 16.
Так им образом, п р с иму ш е (- т в о м п р о д- лагаемого ycTpoiicTRa ги ред ир 1тотц- ном вл етс более ныспкаи тс-чность измерс} ий за счет ком;:(М1(:апни шумит,Thus, the way it is (- t in the m o r about the ycTpoiicTRa gi ed ip 1ttottstnom is more likely to be measured at the expense of the com; ;( M1 (: ,
вносимых фотоумножителем.contributed by a photomultiplier.
Формула и о б D е i о н и Formula and about b D e i about n and
1 . Спектральный опрелоломи концснтрацни BeuiPCTH, ссг.пасно KIITOрому измер ют ИНТОНСИПНОС 1 . .lafMiiiUvone . The spectral oprelomol and the BeuiPCTH contrast are computed, and the INTONSIPNOS 1 is measured using the KIITO instrument. .lafMiiiUv
снг налов падающих и про пг. ллих череч аналитит .ескую че11ку и расчетным путем определ ют нскоь ый . 1Ы ат , о т л и ч а ю щ и i; с тем, то, сLNGs of falling and about pg. The slich loop analytite is a total and determined by calculation method. 1Y at, about tl and h and y y and i; with that then with
целью повыигени точности ии-юреиин, рабочие сигналы измер ют одиш рсмснно с дополнительным светоЕ ым сигналом, интенсивность которого перед измерени ми устанавливают не N HbL;e и тенсивности наибольщего рабочего сигнала , при этом в процессе измсфений интенсивность дополнительного сигнала устанавливают равной текущей разности между его первоначальной ннтенсивностью и интенсипност1зю регистрируемого рабочего сигнала.In order to improve the accuracy of i-Yureiin, the working signals measure the oddish pc with an additional light signal, the intensity of which before measurements is not set to N HbL; e and the intensity of the largest working signal, while the intensity of the additional signal is set equal to the current difference between initial intensity and intensity of the recorded operating signal.
2. Атомно-абсорбционный анализатор , содержащий не менее одной спектральной лампы с блоком пнта.ни , оптическую систему, атомизатор, dwTo- приемник, буферный усилитель н сметем регистрации, отличающийс тем, что, с целью noff.riii - ни точности измерений, дополни (-ibно содержит источник корректирующего излучени , усилитель мощности, лсточ- ник опорного напр жени и разностный каскад, причем вход разностного каскада подключен к входу системы регистрации , выходы буферного усилител и источника опорного напр жени св заны с соответствующими входами усилител мощности, выход которого подключен к источнику корректирующего излучени и к одноъ1у из входов разностного каскада, второй вход которого св зан с выходом буферного усилител , при этом вход источника корректирующего излучени сопр жен с выходом атомизатора.2. An atomic absorption analyzer containing at least one spectral lamp with a PNT block, an optical system, an atomizer, a dwTo receiver, a buffer amplifier, and a recording sweep, characterized in that, for the purpose of noff. (-ibno contains a source of corrective radiation, a power amplifier, a reference voltage lag, and a differential stage, with the input of the differential stage connected to the input of the recording system, the outputs of the buffer amplifier and the source of reference voltage are connected rows power amplifier whose output is connected to a source of corrective radiation and odno1u input of the differential stage, the second input of which is coupled to the output of the buffer amplifier, the correction radiation source input coupled to the output of the atomizer.
сриг.гSrig.G.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884378831A SU1518684A1 (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884378831A SU1518684A1 (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1518684A1 true SU1518684A1 (en) | 1989-10-30 |
Family
ID=21355821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884378831A SU1518684A1 (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1518684A1 (en) |
-
1988
- 1988-02-16 SU SU884378831A patent/SU1518684A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090231456A1 (en) | Determining the multiplication of emccd sensor | |
Da Costa et al. | Accurate radial velocities using cross-correlation techniques and a TV detector. I-The velocity dispersion of NGC 6397 | |
SU1518684A1 (en) | Spectral method of determining concentration of substances and atomic-absorption analyzer | |
US3981586A (en) | Continuously monitoring ratiometer | |
Kennedy | Modeling noise in thermal imaging systems | |
US3531645A (en) | Linear output photoelectric circuit with photoelectric and logarithmic cells in series | |
CN107576482B (en) | Optical parameter measuring device and measuring method thereof | |
SU1068731A1 (en) | Method and device for nuclear abosrption analysis | |
JP2567908Y2 (en) | Light sensor | |
Tosi et al. | Calibrating the photon detection efficiency in IceCube | |
JPS58139036A (en) | Spectrophotometer | |
US6411380B1 (en) | Detection device for a spectrophotometer | |
Villanueva Jr et al. | MooSci: a lunar scintillometer | |
SU1078258A1 (en) | Photometer | |
JPS6039974B2 (en) | optical inspection | |
SU697956A1 (en) | Device for checking instability of motion-picture camera exposure | |
RU2094778C1 (en) | Multipurpose analyzer | |
SU972341A1 (en) | Photometer | |
Chung et al. | High-speed high-dynamic range linear array | |
Hariharan et al. | A precision, direct-reading, colour temperature meter | |
SU1151068A1 (en) | Radiant energy meter | |
SU410263A1 (en) | ||
JP2645111B2 (en) | Sun sensor | |
SU1122899A1 (en) | Method and device for registering radiation by means of photodiode | |
RU2024846C1 (en) | Device for measuring nonuniformity of extinction spectrum of radiation flux |