высокотемпературный атомизатор

Формула изобретения

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ АТОМИЗАТОР, содержащий корпус и размещенный в нем электронагревательный элемент с цилиндрической полостью для размещения атомизируемого образца и металлическими охлаждаемыми токоподводами, закрепленными на корпусе, отличающийся тем, что, с целью улучшения воспроизводимости процесса нагрева и повышения его срока службы, упрощения атомизатора за счет исключения подвижных контактов, электронагревательный элемент выполнен в виде тела цилиндрической формы, имеющего со стороны охлаждаемых токоподводов осевую прорезь, разделяющую разнополюсные концы элемента, а со стороны противоположной прорези - полость для размещения атомизируемого образца, а металлические токоподводы закреплены в корпусе атомизатора неподвижно и перпендикулярно к продольной оси цилиндра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аналитической спектроскопии и может быть использовано в спектрометрах с электротермической атомизацией исследуемого вещества.

Целью изобретения является улучшение воспроизводимости процесса нагрева электронагревательного элемента и повышение его срока службы.

На фиг. 1 изображен атомизатор с расположением электронагревательного элемента поперек оси; на фиг. 2 и 3 - тот же атомизатор, вид сверху и вид сбоку соответственно; на фиг. 4 - атомизатор с расположением электронагревательного элемента вдоль его оси.

На фиг. 1 атомизатор содержит корпус 1, в котором размещен электронагревательный элемент 2 с цилиндрической полостью 3 для размещения атомизируемого образца, и металлические охлаждаемые токоподводы 4, закрепленные неподвижно в корпусе через изоляционные прокладки 5. Электронагревательный элемент имеет осевую прорезь 6. Контакт элемента с токоподводами 4 и фиксация его положения обеспечиваются распирающей изоляционной прокладкой 7. Элемент может быть выполнен из любого тугоплавкого электропроводного материала: графита, вольфрама, рения, тантала и др. Возможны варианты расположения полости 3 по оси (фиг. 4) и поперек оси (фиг. 1) электронагревательного элемента. Атомизируемый образец помещается либо в тигель 8, находящийся на ножке 9 в цилиндрической полости 3 (фиг. 1), либо вставляется до ограничения 10 (фиг. 4), либо непосредственно в полоть, имеющую дно.

В связи с тем, что при нагреве электронагревательного элемента расширение разнополюсных концов происходит в сторону незажатой частоты, в элементе не возникает механических напряжений, вызываемых нагревом. Это позволяет увеличить его долговечность и производить нагрев до более высоких температур. При этом не требуются подвижные электроды, что значительно упрощает конструкцию атомизатора.

Поскольку зона контакта с металлическими токоподводами представляет собой цилиндрическую поверхность, то ее легко изготовить. Кроме того, так как зона контакта охлаждается, то изменения контактных сопротивлений не происходит во время циклов нагрева-охлаждения. Это улучшает воспроизводимость процесса нагрева, что особенно важно для работы системы автоматического регулирования температуры.

Воспроизводимость процесса нагрева атомизаторов определяли, регистрируя визуальным пирометром в серии циклов нагрева-охлаждения температуру дна тигля для варианта, выполненного по схеме фигурах, и дна тигля прототипа. Соответствующее значение тока, протекающего через атомизатор, при котором в первом измерении получили температуру 2300^оС, поддерживали постоянным при каждом измерении. Использовали графит марки МПГ-6. Результаты представлены в таблице.

Видно, что, во-первых, у прототипа воспроизводимость результатов значительно хуже, во-вторых, происходит значительный сдвиг среднего значения температуры от первоначального, что, по всей вероятности, связано с изменением переходных сопротивлений от цикла к циклу.

Повышение срока службы атомизатора можно оценить по числу циклов нагрева-охлаждения до одной и той же температуры. При нагреве атомизатора до 2600^о, выдержке при этой температуре в течение 15 с и последующем охлаждении число циклов до поломки для прототипа по результатам трех параллельных испытаний составило 15, для предложенного решения - 48.

Конструкция электронагревательного элемента позволяет применять сменные тигли из различных материалов, которые могут быть неэлектропроводными, так как нагрев происходит радиационным путем или за счет теплопроводности. Таким образом, конструкция позволяет менять материал тигля, выбирая такой, с которым не реагирует вещество атомизируемого образца.