恒定磁场置于原子化器的塞曼效应原子荧光光谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塞曼效应原子荧光光谱仪，具体涉及一种恒定磁场置于原子化器塞曼效应原子荧光光谱仪。
【背景技术】
[0002]原子荧光最重要的光谱干扰是原子化器中分子颗粒产生的光散射，而现有的原子荧光光谱商品仪器均没有光散射校正。使用连续光源做辐射源时校正光散射可以用波长扫描扣除两侧背景信号的方法，使用锐线光源时只能使用塞曼法。
[0003]由于早先的磁场只是利用磁隙的漏磁，因此不能满足光源或原子化器对磁场体积的要求(小的磁场体积中光源不能发光)。同时，有文献报道使用空心阴极灯，用大电流空心螺线圈产生纵向交变磁场调制空心阴极灯的发射谱线进行塞曼校正，这样的方法不仅使用很大的电功率，而且很难将磁场调制的频率做到满足光散射校正的要求(通常对于火焰原子化器的要求为25Hz以上，而现有的调制频率只能做到IHz)。
【发明内容】
[0004]针对现有原子荧光技术无法有效的对光散射校正的问题，本发明的目的在于提供一种能够校正原子化过程中光散射的塞曼原子荧光光谱仪。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0006]恒定磁场置于原子化器的塞曼效应原子荧光光谱仪，所述原子荧光光谱仪包括:
[0007]锐线光源；
[0008]环形磁钢，所述环形磁钢上开设有光源辐射入口、光源辐射出口以及若干的检测口，所述光源辐射入口位于锐线光源的辐射光路上；
[0009]原子荧光原子化器，所述原子荧光原子化器置于环形磁钢中心，并透过环形磁钢上的光源辐射入口接受光源辐射照射；
[0010]若干检测单元，所述若干检测单元分别通过环形磁钢上的若干检测口测量原子荧光原子化器产生的荧光信号并将其转换成光信号；
[0011]处理单元，所述处理单元连接若干检测单元，对检测单元检测到的数据信号进行处理和计算，实现校正。
[0012]优选的，所述锐线光源采用空心阴极灯或者无极放电灯。
[0013]优选的，所述原子荧光光谱仪中还包括第一会聚透镜，所述第一会聚透镜置于锐线光源和环形磁钢上光源辐射入口之间，且位于光源光束传播的光路上，对光源辐射进行汇聚，并通过环形磁钢上光源辐射入口聚焦于环形磁钢中心的原子荧光原子化器。
[0014]优选的，所述原子荧光原子化器为氢化物发生的原子化器、火焰原子化器、电热金属原子化器中的一种。
[0015]优选的，所述环形磁钢为由磁钢基于海尔巴赫排列的圆环形结构，圆环的内径为50mmo
[0016]优选的，所述环形磁钢上光源辐射入口连接磁场中心的方向与磁场方向成45°方向，且经磁钢中;L.、，与光源福射出口相对。
[0017]优选的，所述环形磁钢上设有两个检测口，第一检测口连接磁场中心的方向平行于磁场方向；第二检测口连接磁场中心的方向垂直于磁场方向。
[0018]优选的，所述检测单元包括光电检测器和前置放大器，所述光电检测器与环形磁钢上检测口对应设置，透过检测口测量原子荧光原子化器产生的荧光信号并将其转换为电信号；所述前置放大器与光电检测器输出端相连接，将转换的光电信号进行放大。
[0019]优选的，所述光电检测器与环形磁钢上检测口之间设置一会聚透镜，所述会聚透镜经环形磁钢上检测口将原子化器发出的荧光信号汇聚，并聚焦于光电检测器。
[0020]优选的，所述处理单元包括A/D变换器和微处理器，所述A/D变换器连接检测单元，将光电信号转换成数字信号并传至微处理器；所述微处理器对A/D变换器的数字信号进行处理，并通过运算实现光散射和杂散光的校正。
[0021]本发明提供的原子荧光光谱仪可用于原子荧光测量，性能稳定可靠，并能够有效校正原子化过程中的光散射和仪器光学系统中杂散光。
【附图说明】
[0022]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0023]图1为本发明提供的原子荧光光谱仪的原理图；
[0024]图2为本发明中第一光电检测器测量到的荧光信号示意图；
[0025]图3为本发明中第二光电检测器测量到的荧光信号示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0027]参见图1，本发明提供的恒定磁场置于原子化器的塞曼效应原子荧光光谱仪，其主要包括锐线光源1、基于海尔巴赫结构的环形磁钢2、置于环形磁钢中心的原子化器3、置于光源前的第一会聚透镜4、第一光电检测器7、第二光电检测器8、光电检测器前的第二会聚透镜5和第三会聚透镜6、第一前置放大器9、第二前置放大器10、A/D变换器11、进行数据处理的微处理器12。
[0028]在本塞曼效应原子荧光光谱仪中，锐线光源1，其可以是空心阴极灯也可以是无极放电灯。
[0029]环形磁钢2，由磁钢基于海尔巴赫排列构成的圆环形结构，圆环的内径为50_，可以在环中间空间容纳原子化器。
[0030]同时环形磁钢2在不同方开有4个孔A、B、C、D，其中A孔为光源辐射入口，D孔为光源辐射出口、B孔为第一检测口、C孔为第二检测口。这四个孔与环形磁钢内磁场方向H的关系如下:
[0031]作为光源辐射入口的A孔，其连接磁场中心的方向与磁场方向H成45°方向，且经磁钢中心，与作为光源辐射出口的D孔相对；同时光源辐射入口 A位于锐线光源I光束传播方向上，使得锐线光源I光束能够通过光源辐射入口 A进入到环形磁钢2内，对环形磁钢2内的原子荧光原子化器3进行辐射照射。
[0032]作为第一检测口的B孔，其连接磁场中心的方向平行于磁场方向H，并与第一光电检测器7配合，实现测量环形磁钢2内原子化器产生的荧光信号。
[0033]作为第二检测口的C孔，其连接磁场中心的方向垂直于磁场方向H，并与第二光电检测器8配合，实现测量环形磁钢2内原子化器产生的荧光信号。
[0034]原子荧光原子化器3，其整体置于环形磁钢2中心，并透过环形磁钢2上的光源辐射入口A接受锐线光源I的光源辐射照射。该原子荧光原子化器3具体为一个将试样或试样溶液转变为气态自由原子在光源辐射照射时产生原子荧光的装置，其可采用氢化物发生的原子化器，或者火焰原子化器，也可以采用钨丝，钽舟一类的电热金属原子化器。
[0035]为了保证锐线光源I对原子荧光原子化器3的光源辐射照射的效果，本方案在锐线光源I和环形磁钢2上光源辐射入口 A之间设置第一会聚透镜4。该第一会聚透镜4位于光源光束传播方向，用于将光源辐射汇聚，并通过环形磁钢2上光源辐射入口 A聚焦于环形磁钢2内的原子荧光原子化器3。
[0036]本光谱仪中，第一光电检测器7、第二光电检测器8、第一前置放大器9、第二前置放大器10之间配合形成两检测单元，以配合环形磁钢上的第一检测口 B和第二检测口 C，完成荧光信号的测量和转换。
[0037]其中，第一光电检测器7和第一前置放大器9连接配合形成第一检测单元，第一光电检测器7与环形磁钢上的第一检测口 B，以通过第一检测口 B测量环形磁钢2内原子化器3经光源辐射照射产生的原子荧光并将其转换为电信号。第一前置放大器9将第一光电检测器7转换的光电信号进行放大，并传至A/D变换器11。
[0038]为了提高第一光电检测器7测量的效果和精度，在第一光电检测器7和环形磁钢上的第一检测口 B之间还设置有第二会聚透镜5。该第二会聚透镜5经环环形磁钢上的第一检测口 B将原子化器发出的荧光信号汇聚，并聚焦于第一光电检测器7。
[0039]第二光电检测器8和第二前置放大器10连接配合形成第二检测单元，第二光电检测器8与环形磁钢上的第二检测口 C，以通过第二检测口 C测量环形磁钢2内原子化器3经光源辐射照射产生的原子荧光并将其转换为电信号。第二前置放大器10将第二光电检测器8转换的光电信号进行放大，并传至A/D变换器11。
[0040]为了提高第二光电检测器8测量的效果和精度，