Трубчатый атомизатор для атомно-абсорбционной спектрофотометрии

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТРУБЧАТЫЙ АТОМИЗАТОР 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) Трубчатый атомизатор для атомно-абсорбционной спектрофотометрии, содержащий графитовую трубку с отверстием для подачи пробы, расположенные по окружности трубки графитовые контактные электроды, выполненные как единое целое с графитовой трубкой, токоподводящие электроды, выполненные контактирующими с графитовыми контактными электродами, причем каждый контактный электрод содержит не менее двух частей, разделенных промежутками между ними, каждая из которых выполнена в форме,показанной на фиг. 1, а суммарная длина каждой его части и длина промежутков между ними, измеренных по окружности трубки, не превышает двойной длины окружности трубки. Фиг. 1 Изобретение относится к области атомно-абсорбционной спектрофотометрии и предназначено для использовании в атомно-абсорбционном анализе и спектральном приборостроении. 17432 1 2013.08.30 Известен трубчатый атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащей отверстие для подачи пробы 1. Недостатком данного атомизатора является невысокая долговечность, поскольку центральная часть трубки нагревается до более высокой температуры по сравнению с краями. Несмотря на пиропокрытие, стандартная трубка прогорает в центральной части после 100-200 циклов атомизации металлов с высокой температурой плавления. Известен также атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащий расположенные по окружности трубки контакты для подвода электрического тока и отверстие для подачи пробы 2. В данном атомизаторе используется поперечный нагрев. Данный атомизатор также недолговечен, так как процесс разогрева начинается с кольцевых контактов и по краям трубки появляются зоны повышенной температуры. Температура в центральной части трубки при этом понижена. Амплитуда абсорбционного пика также уменьшается. Прогар трубки начинается с зоны, прилегающей к кольцевым контактам, что и снижает долговечность атомизатора. Задачей настоящего изобретения является повышение долговечности трубчатого атомизатора. Поставленная задача достигается тем, что в трубчатом атомизаторе для атомноабсорбционной спектрофотометрии, содержащем графитовую трубку с отверстием для подачи пробы, расположенные по окружности трубки графитовые контактные электроды,выполненные как единое целое с графитовой трубкой, токоподводящие электроды, выполненные контактирующими с графитовыми контактными электродами, контактный электрод содержит не менее двух частей, разделенных промежутками между ними, каждая из которых выполнена в форме, показанной на фиг. 1, а суммарная длина каждой его части и длина промежутков между ними, измеренных по окружности трубки, не превышает двойной длины окружности трубки. На фиг. 1 изображен заявляемый трубчатый атомизатор, вид с торца трубки. На фиг. 2. изображен заявляемый трубчатый атомизатор, вид сверху. На фиг. 3 изображен вариант заявляемого трубчатого атомизатора с четырьмя отдельными контактами. Атомизатор содержит графитовую трубку 1, контакты 2, которые разделены промежутками 3. Контакты 2 также выполнены из графита и представляют с трубкой единое целое. Контакты 2 контактируют с трубкой 1 так, как показано на фиг. 1. Поэтому суммарная длина контактов 2 и промежутков 3 между ними больше длины окружности трубки 1, если измерять их по окружности трубки. Токоподводящие контакты 4 служат для подвода электрического тока к атомизатору. С целью упрощения схемы отверстие для подачи пробы в трубку не показано. На фиг. 3 изображен вариант атомизатора, когда каждый контакт 2 для подвода электрического тока состоит их четырех частей, при этом токоподводящие контакты 4 изображены с обеих сторон трубчатого атомизатора, так что ток подводится от одного токоподводящего контакта 4 к двум частям контакта 2. Атомизатор работает следующим образом. Токоподводящие контакты 4 подводят ток к контактам 2 и процесс разогрева трубки начинается в месте их расположения следующим образом. Ток разогревает не только контакты 2, но и графит в промежутках 3, при этом толщина графита в этих промежутках снижена до толщины стенок рубки. Следовательно, графит в промежутках 3 разогревается быстрее, чем в месте контакта 2, трубка атомизатора также разогревается быстрее. Кроме того, за счет сниженной массы графита в контактах 2 отбор тепла от стенки трубки токоподводящими контактами 4 меньший по сравнению с прототипом. В заявляемом атомизаторе разогрев трубки начинается не только с контактов, но и со стенок трубки в промежутках 3. Длину этих промежутков можно увеличить, уменьшая при этом длину контактов 2 до размера, при котором контакт не разрушается из-за увели 2 17432 1 2013.08.30 чения плотности тока разогрева. Длину контактов 2 и промежутков 3 можно определить экспериментально, в качестве критерия целесообразно выбрать минимальный срок службы, например 200 циклов атомизации металлов с высокой температурой плавления. Например, суммарную длину контакта 2 можно установить равной 16 мм, а суммарную длину промежутка 3 - равной 20 мм. В атомизаторе, изображенном на фиг. 2, контакты разделены на четыре части, можно разделить их и на восемь частей, соответственно увеличивается и число промежутков. Положительный эффект при этом будет определяться большим количеством быстрее прогреваемых промежутков 3, что обеспечивает большую скорость и равномерность разогрева трубки при меньшем токе и повышает ее долговечность. Минимальные значения ширины и длины контакта зависят от толщины трубки. Если толщина стенки трубки равна 0,5-1 мм, то длина и ширина контакта также равны 0,5-1 мм. Этот факт следует из того, что ток разогрева проходит по стенке трубки в промежутках 3 не разрушая ее. Следовательно, графит в месте контактов также не будет разрушаться. Испытания атомизатора проводились с током питания порядка 130 А, при этом скорость разогрева трубки составила порядка 2200/с, что примерно на 300/с выше по сравнению с прототипом. Рабочий ток при этом был также снижен больше чем на 20 А. За счет снижения разности температур в центре и по краям трубки при ее меньшей абсолютной величине и меньшем примерно на 10 токе питания долговечность атомизатора повышена примерно на 10-15 по сравнению с прототипом. Суммарная длина контактов и промежутков между ними в заявляемом изобретении не превышает двойной длины окружности трубки, измеренной по ее поверхности. Минимальная суммарная длина контактов и промежутков между ними не менее длины окружности трубки, измеренной по ее поверхности. Выбор суммарной длины поверхности контактов и промежутков между ними более двойной длины окружности трубки нецелесообразен, поскольку размеры электродов возрастают, а механическая прочность контактов 2 на их краях падает, атомизатор становится недолговечным. 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. Атомно-абсорбционный спектрометр С-600 - ОАО . Кювета для жидких проб для спектрофотометра С-600. ООО фирма ЛЭГ, 1994 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4