[发明专利]一种微机原子吸收分光光度计

说明书

本发明涉及一种利用原子吸收分光光度法测量微量元素的装置。

原子吸收分光光度计是近年来发展起来的一种仪器分析新技术，它基于基态原子对特征光谱吸收的基本物理现象。一束一定频率的入射光强I。通过待测元素的基态原子时，就会被它们吸收。待测元素浓度C越大，吸收越严重，透过光强I越弱，并且有C＝KlogIo/I关系存在。其中A＝logIo/I称为吸光值。通过比较标准样品与待测样品的吸光值就可以求出待测样品的浓度。

目前，分析化学家普遍认为利用氘灯扣背景是比较成熟的测量技术。根据这种原理制造的原子吸收分光光度计结构大致相同，主要包括灯电源调制线路，灯电流稳流源，光学系统，原子化器、放大器，解调及硬件对数线路。这种结构的缺点是，线路结构复杂，成本高，且仪器分析灵敏度低。由于解调线路时间常数的影响，解调后的信号与输入调制脉冲包络线比较，不论峰值，峰位都会发生畴变，显然，这对测量结果，特别是峰高、峰面积测量的结构影响很大，从而大大地降低仪器分析的灵敏度。

本发明的目的提供一种高灵敏度的原子吸收分光光度计，以微机控制的增加点硬件结构，利用电路直接对测试脉冲采样以精确获得并数字再现调制脉冲包络线，同时采用软硬件结构，使Apple机具有极强的汉字处理功能，以提高仪器分析的灵敏度。

本发明的结构由四个部分组成，即：光源、原子化器、光路系统、信号检出与测量（如图1所示），光源由灯电源、氘灯、两支元素灯，共同经过半透半反镜再经透镜组成，光路系统由原子化器输出经透镜、单色器和光电倍增管组成;信号检出与测量由前置放大器、主放大器、反相和零保持，经A/D转换器输入给计算机，计算机又经D/A转换输出信号控制灯电源和负高压控制光电倍增管。在这种新结构的原子吸收分光光度计中，调制灯电流的一定占空比的方波信号（一个用于元素灯，一个用于氘灯）由微机提供，灯电流稳流源由微机通过D/A来控制。元素灯和气灯复出的光脉冲，经半透半反镜，透镜和单色器组成的光学系统，原子化器后，由高压倍增管检出，然后经前置放大，主放大，反相和零保持线路后，直接对调制脉冲采样，经A/D转换后输入给计算机，对数通过软件进行。新结构中去掉了解调线路和硬件对 数线路，除灯电源外对负高压和波长扫描也实现了自动控制（图1、2所示）。

去掉解调线路，采用在主放大器后对调制脉冲直接采样的方法后，大大提高了仪器分析的灵敏度（峰高测量和背景能力由30倍增加到90多倍）。为保证调制脉冲直接采样的准确性，需要达到：

（1）每次采样应该在调制脉冲持续的时间间隔内进行;

（2）由于开始测量时刻和测量持续时间都由操作者决定，不能保证和调制脉冲回步，本发明选定实际开始测量（采样）时刻为操作者指定的开始测量时刻后第一个元素灯调制脉冲的前沿;

（3）在测量持续时间内应该对若干对调制脉冲进行采样（一个元素灯，一个氘灯调制脉冲）以适应数据处理的需要;

（4）元素灯和氘灯调制脉冲应该在采样后进行数字滤波处理，以消除噪音，并存入不同的内存单元。

为了达到以上的目的，实现对元素灯和氘灯调制脉冲采样，采用以下的硬件措施和输入信号时序图;

1.启动采样电路（如图3）;由两个D触发器串接组成。Al的“1”端，输入到D2的计数端。D1、D2复位端接地，置位端接由采样程序产生的脉冲So。D1的计数端接由采样程序产生的脉冲S2。D2的输出端“1”和“0”分别接到两片固化采样程序的2716CS端（“1”接元素灯2716，“0”接氘灯2716）。

2.采样中断信号产生电路：主要部件为D触发器，与门和或门。D3的计数端接采样程序产生的脉冲S1。与门08（1）的输入信号为H1和D3的输出端“1”，与门08（2）的输入信号为08（1）的输出与D4的输出“0”，或门的输入信号为08（2）的输出与D3的输出“0”，D4的输出“1”与H2与非后作6502的中断请求信号IRQ。D3、D4的复位端接地，置位端接由采样程序产生的脉冲So。

下面为配合硬件（图3、4）工作的时序图。E、D分别为由计算机提供给元素灯和氘灯调制稳流源的调制方波占空比为1∶3。H2为E、D的合成方波。So、S1，S2为固化在两片2716中的采样程序所产生的脉冲信号。