Графитовый трубчатый атомизатор с поперечным нагревом для атомно-абсорбционной спектрофотометрии

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ГРАФИТОВЫЙ ТРУБЧАТЫЙ АТОМИЗАТОР С ПОПЕРЕЧНЫМ НАГРЕВОМ ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ(71) Заявитель Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(72) Авторы Бузук Александр Александрович Курейчик Константин Петрович(73) Патентообладатель Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(57) 1. Графитовый трубчатый атомизатор с поперечным нагревом для атомноабсорбционной спектрофотометрии, содержащий графитовую трубку, выполненные с ней как единое целое верхний и нижний графитовые электроды, расположенные диаметрально по окружности трубки в верхней и нижней частях атомизатора соответственно, отверстие для подачи пробы в графитовую трубку, выполненное в верхнем электроде, причем трубка выполнена со скошенными торцами, как показано на фигуре, угол скоса торцов трубкине превышает 60, а ширина нижнего электрода не превышает длины трубки в нижней части атомизатора. 2. Атомизатор по п. 1, отличающийся тем, что угол скоса торцов трубкиравен 45. 3. Атомизатор по п. 1, отличающийся тем, что угол скоса торцов трубкиравен 22,5. 17373 1 2013.08.30 Изобретение относится к области атомно-абсорбционной спектрофотометрии и предназначено для использовании в атомно-абсорбционном анализе. Известен трубчатый атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащей отверстие для подачи пробы и токоподводящие электроды, выполненные в виде цилиндров 1. В данном атомизаторе используется продольный нагрев. Недостатком данного атомизатора является невысокая чувствительность измерений,вызванная неизотермичностью по длине трубки, поскольку центральная часть трубки нагревается до более высокой температуры по сравнению с краями. Из-за значительной массы графита в месте контакта токоподводящих электродов и трубки скорость нагрева такого атомизатора невысока, что ограничивает чувствительность анализа. Известен также трубчатый атомизатор, содержащий графитовую трубку и диаметрально расположенные по сторонам трубки верхний и нижний электроды для поперечного разогрева, при этом верхний электрод содержит отверстие для подачи пробы 2. В данном атомизаторе используется поперечный нагрев, что улучшает чувствительность измерений и повышает долговечность трубки, в рабочем положении электрод, содержащий отверстие для подачи пробы, направлен вертикально вверх. Недостатком данного атомизатора является недостаточно высокая скорость разогрева трубки, а соответственно, и чувствительность измерений, что обусловлено значительной массой графита на ее краях. Эта масса графита практически не участвует в формировании атомных паров, поскольку они в большей степени концентрируются в верхней части трубки, практически у отверстия для подачи пробы, вместе с горячим нейтральным газом,которым трубка наполнена. Постепенно, в течение времени атомизации эти атомы вместе с горячим нейтральным газом удаляются через это отверстие. Поэтому концентрация атомов в трубке отображается в виде пика. Задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности измерений за счет повышения скорости разогрева пробы при одновременном уменьшении массы графита трубки. Поставленная задача достигается тем, что в графитовом трубчатом атомизаторе с поперечным нагревом для атомно-абсорбционной спектрофотометрии, содержащем графитовую трубку, выполненные с ней как единое целое верхний и нижний электроды,расположенные диаметрально по окружности трубки в верхней и нижней частях атомизатора соответственно, отверстие для подачи пробы в графитовую трубку, выполненное в верхнем электроде, трубка выполнена со скошенными торцами, как показано на фигуре,угол скоса торцов трубки а не превышает 60, а ширина нижнего электрода не превышает длины трубки в нижней части атомизатора. Угол скоса торцов трубкиравен 45. Угол скоса торцов трубкиравен 22,5. На фигуре изображен заявляемый трубчатый атомизатор, вид сбоку. С целью упрощения на фигуре не показаны стандартные узлы атомизатора - токоподводящие электроды, узлы подвода охлаждающей жидкости, нейтрального газа, наполненный нейтральным газом узел крепления атомизатора. Атомизатор содержит графитовую трубку 1, контакты 2, 3, отверстие для подачи пробы 4. Это отверстие выполнено в верхнем контакте 2. Контакты 2, 3 также выполнены из графита и представляют с трубкой одно целое. Для примера концы трубки относительно верней левой части торца скошены на 45 так, как показано на фигуре. Ширина электрода 3 не превышает длины нижней части трубки. Например, при диаметре трубки 6 мм и длине трубки 18 мм стандартная трубка прибора 700 при угле скоса 45 новая длина нижей части трубки составит 18-266 мм. (Следовательно, ширина нижнего электрода составит 6 мм. При угле скоса в 22,5 ширина нижнего электрода составит 12 мм, т.е. новая длина нижней части трубки составит 12 мм. 17373 1 2013.08.30 Если длина трубки составляет 28 мм, то при угле скоса 45 длина нижней части трубки составит 16 мм, что практически равно стандартной длине трубки упомянутого прибора. Такой скос обеспечивает снижение массогабаритных показателей атомизатора, повышает скорость разогрева, а следовательно, и чувствительность. Атомизатор работает следующим образом. Проба подается через отверстие 4 стандартно, посредством капилляра, при этом атомизатор установлен в вертикальном положении электродом 2 вверх. После подведения напряжения питания к электроду 2 одной полярности, а к электроду 3 другой полярности между ними протекает ток разогрева. Разогрев трубки происходит в поперечном направлении. Поскольку масса графита трубки, а следовательно, и площадь ее снижены, то плотность тока между электродами 2 и 3 возрастает, трубка разогревается быстрее по сравнению с прототипом. Атомы испаряются и концентрируются у верхней части трубки, в основном у отверстия для подачи пробы, через которую они постепенно выходят. В случае подачи нейтрального газа в трубку на стадии атомизации, обычный стандартный режим 50 мл/мин, выход атомов за пределы торцов трубки исключен, все атомы выходят через отверстие для подачи пробы. В режиме остановки нейтрального газа в режиме атомизации атомы также выходят через отверстие для подачи пробы, поскольку нейтральный газ при разогревании расширяется в объеме и естественным отверстием для его выхода является отверстие для подачи пробы. Если скос торцов трубки приближается к 60, то уменьшается ширина электрода 3,увеличивается плотность тока через него и атомизатор выходит из строя. При угле скоса 60 трубка превращается в пластину и атомизатор становится неработоспобным. При выборе ширины нижнего электрода большей длины нижней части трубки увеличивается масса графита и ток разогрева снижается. Тем самым положительный эффект от такого увеличения будет отсутствовать. Таким образом, перечисленные отличительные признаки обеспечивают положительный результат в заявляемом изобретении - повышают скорость разогрева трубки, а следовательно, и чувствительность измерений, одновременно снижается масса графита трубки. Перечисленные отличительные признаки не следуют очевидным образом из сегодняшних знаний в данной области науки и техники. Источники информации 1. Атомизатор трубчатый Перкин-Эльмер, сайт ЗАО КАРБОТЕК. 2. --.(прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3