计算。在该检测处理单元中，光电检测器8作为检测端，用于检测原子荧，前置放大器9与A/D变换器10作为信号的转换单元，完成光信号到数字信号的转换，微处理器11作为控制和数据处理中心，通过对转换后数字信号的计算，实现校正。
[0041]其中，光电检测器8，通过与第三会聚透镜7接受原子荧光原子化器6产生的原子荧光并将其转换为电信号，并传至前置放大器9。
[0042]前置放大器9，其与光电检测器8的出端相连接，将转换的光电信号进行放大，并传至A/D变换电路10。
[0043]A/D变换电路10，其将经前置放大器9前置放大后的光电信号转换成数字信号，并传至微处理器11。
[0044]微处理器11，其与A/D变换电路10的输出端连接，并控制连接旋转偏振棱镜4和前置放大器9。该微处理器对旋转棱镜和前置放大进行同步，将所得光电信号中的Ρτ??部分和部分分开，并通过运算实现光散射和杂散光的校正。
[0045]基于上述方案构成的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其进行原子荧光测量并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的过程如下(参见图1和图3):
[0046]锐线光源I在横向磁场2作用下分裂为偏振方向平行于磁场且波长位于原始波长(入。)的31成分和偏振方向垂直于磁场且波长位于λ, λ0-Δ λ的σ *成分，
[0047]该光束经过透镜3平行照到旋转的罗匈棱镜(Rochon Prism)4,旋转的罗匈棱镜(Rochon Prism) 4交替将平行于磁场的π成分光和垂直于磁场的σ+成分光，再通过透镜5会聚到原子化器6。
[0048]在原子化器6的样品原子蒸汽受波长位于原始波长(λ。)的π成分的激发产生原子焚光信号以及光散射信号，而波长位于入。+八λ, λ0-Δ λ的σ +成分则由于对原始波长入。有一个波长差。原子化器6的样品原子蒸汽则不会受激产生原子荧光信号(或者产生很小的与η成分成正比的原子荧光信号)以及光散射信号。由于η成分和0±成分的光强度相等，而且处于很相邻的波长(约10 3-10 4nm)，所以，两个信号中的光散射信号相等。
[0049]经过透镜7，在光电检测器8分别得到平行于磁场且波长位于原始波长(λ。)的Ji成分和偏振方向垂直于磁场且波长位于λ^Δ λ，Aid-A λ的0±成分照射到原子化器产生的荧光信号(参见图3)。
[0050]经过前置放大器9和A/D变换器10，将信号进行前置放大和A/D变换，得到相应的数字信号，进入微处理器11。微处理器11同时控制旋转棱镜4和前置放大器9的同步，并将得到的两个信号相减得到校正了光散射信号的原子荧光信号。
[0051]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述原子荧光光谱仪包括: 环形磁钢； 置于环形磁钢中心的锐线光源； 旋转偏振棱镜，所述旋转偏振棱镜处于锐线光源光束传播光路上； 原子荧光原子化器，所述原子荧光原子化器置于旋转偏振棱镜输出光路上； 检测处理单元，所述检测处理单元控制旋转偏振棱镜，并采集原子荧光原子化器的产生的原子荧光，进行校正处理。2.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，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旋转偏振棱镜前，并位于锐线光源传播方向上，将锐线光源辐射光束汇聚成平行光，并传输至旋转偏振棱Ho3.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述原子荧光光谱仪中还包括第二会聚透镜，所述第二会聚透镜置于原子荧光原子化器和旋转偏振棱镜之间，将旋转偏振棱镜输出的光束汇聚到原子荧光原子化器上。4.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述原子荧光光谱仪中还包括第三会聚透镜，所述第三会聚透镜置于原子荧光原子化器和检测处理单元的检测端之间，将原子荧光原子化器产生的原子荧光汇聚到检测处理单元的检测端。5.根据权利要求4所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述第三会聚透镜与原子化器的连线与于入射光的方向成0-120度夹角。6.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述环形磁钢采用基于海尔巴赫结构的环形磁钢。7.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述锐线光源采用空心阴极灯或者无极放电灯。 优选的，所述锐线光源的发光部位在磁钢的磁场几何中心，光源锐线辐射在磁场作用下发生塞曼分裂，分裂成偏振方向平行于磁场、波长不发生偏移的部分和偏振方向垂直于磁场、波长发生偏移的Pei部分。8.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述旋转偏振棱镜通过转动将光源辐射的部分和Pai部分交替通过。9.根据权利要求1所述的恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，其特征在于，所述检测处理单元包括: 光电检测器，所述光电检测器作为检测处理单元的检测端，接受原子化器产生的原子荧光并将其转换为电信号； 前置放大器，所述前置放大器与检测器输出端相连接，将转换的光电信号进行放大； A/D变换器，所述A/D变换电路将经前置放大后的光电信号转换成数字信号； 微处理器，所述微处理器控制旋转偏振棱镜与前置放大器之间同步，并对经A/D变换器转换的数字信号进行处理实现光散射和杂散光的校正。
【专利摘要】本发明公开了一种恒定磁场置于光源的偏振调制塞曼原子荧光光谱仪，用于原子荧光测量并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。该原子荧光光谱仪包括：基于海尔巴赫结构的环形磁钢、装在环形磁钢中心的锐线光源、旋转偏振棱镜、分别置于旋转棱镜前后的第一会聚透镜和第二会聚透镜、原子荧光原子化器、置于原子化器和检测器之间的第三会聚透镜、光电检测器、前置放大器、A/D变换器和控制旋转棱镜与前置放大器之间同步并进行数据处理的微处理器。本发明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。
【IPC分类】G01N21/64, G01J3/28
【公开号】CN105021279
【申请号】CN201510382404
【发明人】汪雨, 韩南银, 杨啸涛, 任敏, 祖文川, 王欣欣, 邵薇, 武彦文
【申请人】北京市理化分析测试中心
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月2日