专利名称：交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原子吸收分析装置，尤其涉及原子吸收分析装置中 的背景系统较正。
背景技术：
本领域人士众所周知，交变磁场塞曼背景校正能获得比直流磁场塞曼背 景校正更高的分析灵敏度，其原因是采用交变磁场在磁场关闭时测量的总吸 收信号中，吸收线没有发生分裂而在直流磁场中，除正常塞曼效应的元素外， 作为测量总吸收信号的P平行分量的吸收线也发生了分裂。因此测定灵敏度 下降。
但是交变磁场是基于磁场通和断的调制进行的，因此它不能实现同时背 景校正，对于一些低温元素测量经常遇到的快速变化的背景信号还会带来误 差。
鉴于交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校正的优点和缺点可以 互补的特点，可以将交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校正整合到 一套系统里，实现更理想的背景较正。
由本实用新型人之一参与设计的相关的实用新型 一种恒定磁场反塞曼 效应原子吸收分析的方法及其装置，专利号ZL200410026878.9，授权公告日， 2006年8月16日。该专利提供了一种优良的直流磁场塞曼背景校正光路结构 设计，可以为将交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校正整合到一套 系统里的光路设计基础。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种交直流两用塞曼效应原子吸收背景较正 系统，同时具有交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校正的优点，即具有分析灵敏度高的特点的同时，能实现同时背景校正，对于一些低温元素
测量经常遇到的快速变化的背景信号基本不会带来误差。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现 交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统，其特征在于，包括一原子
化器，原子化器两侧装有一受控磁场发生装置；所述受控磁场发生装置连接
对受控磁场发生装置进行控制的控制装置；
所述控制装置控制受控磁场发生装置产生的磁场的参数； 还包括一塞曼背景校正光路结构，所述塞曼背景校正光路结构为直流磁
场塞曼背景校正光路结构，包括单色器、偏振棱镜、光检测器； 所述光检测器为分别检测分析光束和参比光束的光检测器。 交直流两用塞曼效应原子吸收背景较正系统的使用方法，用所述光检测
器测量，磁场导通时，实现直流塞曼背景校正；用光检测器测量，分别在磁
场导通和关断时，测量P丄分量，实现交流塞曼背景校正。
通过原子化器的光束进入单色器，然后由偏振棱镜，将所述光束在空间
上分离成分析光束和参比光束，光检测器分别检测分析光束和参比光束，经
过运算，分别得到直流塞曼背景校正和交流塞曼背景校正的原子吸收吸光度值。
所述受控磁场发生装置在所述控制装置的控制下，产生横向可变交流/直 流磁场。所述受控磁场为所述交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统提 供交流/直流磁场。
所述交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统在使用中，通过受控磁 场发生装置为原子化器提供横向可变交流/直流磁场；
首先通过控制装置打开受控磁场发生装置产生磁场，这时产生的磁感应 强度可能不是理想的磁感应强度，在这种磁感应强度不利于在分析时获得较 高的灵敏度；
接下来通过调整控制装置，调整磁场发生装置产生的磁场参数，进而提 高分析时获得的灵敏度。
本实用新型由于同时具有交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校 正的优点，使两者的诸多缺点得以消除。本实用新型相对于原有的交变磁场塞曼背景校正，将光束在空间上分离成分析光束和参比光束，再把所得光束 通过光检测器对两种光束进行检测、数字运算，得到原子吸收吸光度值，具 有对于一些低温元素测量经常遇到的快速变化的背景信号基本不会带来误差 的优点。本实用新型相对于原有的直流磁场塞曼背景校正，具有磁场参数可 以调整的特点，因此具有分析灵敏度高的特点。'


图1为原子化器及受控磁场发生装置结构原理图2为交直流两用塞曼效应原子吸收背景较正系统的整体结构示意图； 图3为磁场波形规律性变化与P/Z分量变化和P丄分量变化对应关系图； 图4正常塞曼效应的元素的;r成分与c7成分在磁场下对应关系图； 图5反常塞曼分裂的元素Ag 328.07nm的;r成分与CT成分在磁场下对应关 系图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、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实用新型。
参照图l，使用时首先打开控制装置l，受控磁场发生装置2开始产生横 向交流/直流磁场，磁场对原子化器3产生影响，使原子吸收线发生塞曼分裂。
由图2可见，本实用新型中采用了双检测系统，光束经过置于磁场中的 原子化器，再经过偏振棱镜P，通过反射镜M1、 M2将光源辐射的P〃和P丄 (P平行和P垂直)分量，分别导入PMT1 (光电倍增管)和PMT2 (光电倍 增管)。
参照图3，在磁场导通时，造成吸收线的分裂，分别对P/Z分量和P丄分量 产生吸收。分别测量进入PMT1 (光电倍增管1)和PMT2 (光电倍增管2) 的？//分量和？丄分量。进行计算，实现直流塞曼的同时背景校正，使得背景 吸收信号迅速变化的样品得到高精度的校正，这种方式在背景校正性能上优 于普通的交变磁场塞曼背景校正。
同时，分别在磁场得导通和关断期间，测量PMT2 (光电倍增管2)中的P丄分量。进行计算，实现交流塞曼背景校正。这种方式能获得比直流磁场更 高的分析灵敏度，其原因是在磁场关闭时测量的总吸收信号中，吸收线没有 发生分裂而在直流磁场中，除正常塞曼效应的元素外，作为测量总吸收信号
的P/Z分量的吸收线也发生了分裂，因此测定灵敏度下降。
本实用新型中可以采用单磁场方式、二磁场方式、三磁场方式，三种方 式可以自由选择，或灵活变换。所谓二磁场方式就是磁场通和断的调制，所 谓三磁场方式就是实现零磁场、低磁场和高磁场的调制，以扩展塞曼背景校 正原子吸收的校正曲线的线性范围。本实用新型充分利用磁场电源创造一种 交流/直流磁场双检测器的测量方式，能实现同时校正背景，易于校正快速变 换的背景信号。
参照图4，对于Cd—类正常塞曼效应的元素(Cd、 Zn、 Mg、 Ca、 Pb、 Sr、 Ba等)由于;r成分没有分裂而且c7成分的波长位移与磁感应强度成正比， 所以磁感应强度越高分析灵敏度越高。
而对于一些反常塞曼分裂的元素，如Ag、 Li、 Na、 k、 Rb、 Cs等，由于 在磁场下;r成分发生了分裂，所以磁感应强度升高有时灵敏度反而下降。参照 图5以Ag328.07nm为例，磁感应强度为0.4Tesla时灵敏度最高，而到1Tesla 时灵敏度下降为原来的40%，采用交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系 统时，由于磁感应强度可根据不同元素的塞曼分裂模型来设定，显然在分析 灵敏度上优于恒定磁场的塞曼背景校正系统。
另外，在实际上由于交变磁场在测总吸收信号和背景信号时，磁场在进 行关和开的调制，复杂的背景信号会发生变化，而在直流磁场中，测量总吸 收信号和背景信号时，由于没有磁场的调制，背景信号不发生变化。由此可 见，两种塞曼方式实际上有微小的性能差异，特别是那些会发生光谱线重迭 干扰的元素。因此对于特定元素，可以选择不同的方式(交流或直流)以得 到更少的干扰，更准确的背景校正。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优 点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述 实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型 精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。
权利要求1.交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统，其特征在于，包括一原子化器，原子化器两侧装有一受控磁场发生装置；所述受控磁场发生装置连接对受控磁场发生装置进行控制的控制装置；所述控制装置控制受控磁场发生装置产生的磁场的参数；还包括一塞曼背景校正光路结构，所述塞曼背景校正光路结构为直流磁场塞曼背景校正光路结构，包括单色器、偏振棱镜、光检测器；所述光检测器为分别检测分析光束和参比光束的光检测器。
2. 根据权利要求1所述的交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统， 其特征在于，所述受控磁场发生装置为采用实现零磁场、低磁场和高磁场的 调制的三磁场方式的受控磁场发生装置。
专利摘要交直流两用塞曼效应原子吸收背景校正系统，涉及一种原子吸收分析装置，尤其涉及原子吸收分析装置中的背景系统较正。包括一原子化器，原子化器两侧装有一受控磁场发生装置；所述受控磁场发生装置连接对受控磁场发生装置进行控制的控制装置；所述控制装置控制受控磁场发生装置产生的磁场的参数；还包括一塞曼背景校正光路结构，所述塞曼背景校正光路结构为直流磁场塞曼背景校正光路结构，包括单色器、偏振棱镜、光检测器；所述光检测器为分别检测分析光束和参比光束的光检测器。本实用新型将交变磁场塞曼背景校正和直流磁场塞曼背景校正整合到一套系统里，实现更理想的背景较正。
文档编号G01N21/31GK201368848SQ200920067708
公开日2009年12月23日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者杨啸涛, 陈建钢, 陈江韩 申请人:上海光谱仪器有限公司