[实用新型]一种空心阴极灯测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测试技术领域，涉及原子吸收分光光度计计量标准的测试技术，进一步涉及原子吸收分光光度计检定用标准空心阴极灯测试技术。

背景技术

根据JJG694-2009原子吸收分光光度计检定规程，仪器的多项参数的检定均以空心阴极灯为标准，如采用汞灯、锰灯检定仪器的波长示值误差、分辨率；采用铜灯检定仪器的静态基线稳定性、采用镉灯对仪器进行背景、采用砷灯、铯灯检定仪器的边缘能量，但由于目前未有此类装置，空心阴极灯的性能难以评价，仅采用检定合格的原子吸收分光光度计对空心阴极灯进行起辉和稳定性的检测。

空心阴极灯的性能主要体现在起辉时间、辐射强度及稳定性等方面，在制造过程中，电极的设计、封入气体的压力及最终的纯化处理工艺直接影响空心阴极灯的辐射强度及稳定性；在使用过程中，由于阴极溅射,造成阴极内孔表面粗糙,阴极溅射蒸发物吸附载气使灯内载气压力下降,导致辐射强度下降、稳定性变差,辉光不集中等现象，甚至不能发射出被测元素的共振线。作为计量标准，空心阴极灯的性能直接影响被检原子吸收分光光度计的基线稳定性、检出限、重复性、边缘能量与波长等性能指标。

发明内容

本实用新型针对空心阴极灯的性能难以评价的现状，提供一种测试起辉时间、辐射强度及稳定性、背景噪声的空心阴极灯测试装置。

本实用新型是这样实现的：基于光谱比对原理，以氘灯和卤钨灯为标准光源，标准光源的辐射经单色器色散为窄带通单色光，通过比对空心阴极灯特征波长及背景波长信号响应、确定空心阴极灯的辐射强度及背景噪声、根据硅光电池的响应信号变化确定空心阴极灯的起辉时间。

本实用新型涉及的空心阴极灯测试装置，由光源系统、单色器系统、检测器及数据处理系统构成，其特征在于：光源系统中塔轮圆盘2上对称安装氘灯标准光源3和卤钨灯标准光源4、同轴心空间圆周上安装n个空心阴极灯光源，n介于2～8之间；硅光电池检测器9固定于塔轮圆盘对侧、与标准光源及空心阴极灯相同分布的空间圆周上。

空心阴极灯的测试方法，包括如下步骤：

A：旋转塔轮圆盘2驱动塔轮圆盘2，依次开启空心阴极灯，经聚焦透镜13聚焦于硅光电池9的PN结，记录空心阴极灯的信号响应u_h，直至稳定；

B：开启标准光源，待稳定后，旋转涡轮旋转台1驱动塔轮圆盘2，氘灯标准光源3、卤钨灯标准光源4的辐射(或经衰减后)经单色器聚焦透镜12聚焦于单色器入射狭缝，经色散后聚焦在CCD检测器光敏面，依次记录氘灯标准光源及卤钨灯标准光源的信号响应及u_λz；

C：旋转涡轮旋转台1，依次将空心阴极灯置于单色器光路中，空心阴极灯的辐射(或经衰减T_H后)经单色器聚焦透镜12聚焦于单色器入射狭缝，记录空心阴极灯特征波长的信号响应u_H及背景信号响应u_z；

按公式(1)(2)(3)(4)分别计算空心阴极灯的起辉时间t、辐射强度J_H、辐射强度的稳定性σJ_rel及背景噪声J_z：

式中：t--空心阴极灯起辉时间；

u_h--空心阴极灯特征波长的信号响应(硅光电池检测器)；

J_H--空心阴极灯辐射强度；

J_λ--λ波长处，标准光源的辐射强度；

λ_H--空心阴极灯特征波长；

λ_Z--空心阴极灯背景波长；

Δλ_H--空心阴极灯特征波长与标准光源赋值波长的偏差；

u_H--空心阴极灯特征波长的信号响应(CCD检测器)；

u_λ--λ波长处，原子吸收标准装置的标准光源的信号响应；

T_λ--λ波长处，标准光源衰减器的衰减系数；

T_H--空心阴极灯衰减器的衰减系数；

σJ_rel--空心阴极灯的辐射稳定性；

J_z--空心阴极灯背景噪声；

u_Z--空心阴极灯的背景信号；