[发明专利]一种吸光管及含有该吸光管的气相分子吸收光谱仪

说明书

本发明涉及一种吸光管及含有该吸光管的气相分子吸收光谱仪，吸光管包括吸光管本体，吸光管本体包括至少两个相互串联的直管段、设置在相邻两直管段之间的反光镜以及设置在相邻两直管段之间的连通管，相邻两直管段的中心轴不共线，直管段的两端分别设有入光端透明窗口及出光端透明窗口，吸光管本体上分别开设有进气口及出气口。与现有技术相比，本发明通过将吸光管本体分为多个相互串联的直管段，并在相邻两直管段之间设置反光镜，能够使由光源进入吸光管内的光束沿吸光管本体内部运动并到达检测器，实现在有限的光谱仪空间内提供更长的光程，提高测得的吸光度，保证检测结果的准确性。

技术领域

本发明属于环境检测及化学分析技术领域，涉及一种吸光管及含有该吸光管的气相分子吸收光谱仪。

背景技术

在环境检测及化学分析领域中，气相分子吸收光谱法(简称GPMAS)是常用的一种分析方法，可用于测定氨氮、总氮、硫化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、凯氏氮等。气相分子吸收光谱法是基于被测成分所分解成的气体对光的吸收强度与该被测成分的浓度遵守光吸收定律这一原则来进行定量测定的；此外，根据被测成分吸收波长的不同，也可以对被测成分的种类进行确定，进而实现定性分析。

气相分子吸收光谱法的检测原理是：首先通过化学反应，将水溶液中的离子或分子转化为某种气体，这些气体分子在不受外界影响的情况下，通常处于相对稳定的状态，称之为基态气体分子。但是，一旦这些气体分子接受到特定波长的光辐射时，很容易产生相应的分子振动。发生分子振动所需能量是一定的，这种特定的能量称为分子特征谱线。在气相分子吸收光谱法中，选特定波长的光源，气态分子对该光源发出的特征波长光产生分子振动吸收，根据光的被吸收程度计算得出分子浓度。

总的来说，气相分子吸收光谱法就是利用基态的气体分子能吸收特定紫外光谱而进行测量的方法，利用气体的分子振动吸收原理，气体浓度与吸光度呈现一定的线性关系，即朗伯-比尔定律：当光强度为I₀的光束通过浓度为c的气体时，光强度减弱至I，各物理量之间满足以下公式：

式中：

A——吸光度(absorbance)，或称为光密度(optical density)；

I₀——入射光强度；I——光束通过气体后的透射光强度；

T——透射比，即透射光强度与入射光强度之比；

k——光被吸收的比例系数，即吸光系数；

d——光程，即盛放气体的吸光管的长度；

c——气体浓度。

上式说明，吸光度与被测样品中被测成分分解成气体的浓度呈线性关系，而气体的浓度又与被测成分浓度呈定量关系，因此，所测定的吸光度即与被测样品中被测成分的浓度呈线性关系。

气相分子吸收光谱仪是应用气相分子吸收光谱法进行水质分析的一种仪器，其结构通常包括进样机构、气液分离机构、光源、气体光电检测机构、控制机构等。然而，现有的气相分子吸收光谱仪在进行水质分析时，存在测得的吸光度较低的问题，导致检测误差较大，影响了检测结果的准确性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吸光管及含有该吸光管的气相分子吸收光谱仪。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：