29. Монохроматоры

Монохроматор служит для выделения узкого участка спектра; его основные детали — щели, линзы, зеркала и диспергирующие элементы (призмы, дифракционные решетки и др.). В более старых конструкциях атомно-абсорбционных спектрометров в качестве диспергирующего элемента используют кварцевые призмы.

Известно, что коэффициент преломления различен для световых лучей с разной длиной волны (увеличивается с уменьшением длины волны). Поэтому параллельный полихромный пучок света, попадая на призму, преломляется, и на выходе из призмы разлагается на монохроматические составляющие (рис. II. 23, а, б).

В последние годы во всех серийных приборах в качестве диспергирующего элемента используют отражательные дифракционные

решетки, имеющие 300—2000 штр/мм.

Оптические схемы дифракционных монохроматоров пред­ставлены в основном двумя типами (рис. 11.24): Литтрова и Черни — Тернера (вторая схема лучше, но дороже). Входная щель регулируемой ширины 1 играет роль источника света, ко­торый находится в фокусе вогнутого зеркального коллиматора 2. Коллиматор превращает пучок света в параллельный и посы­лает на отражательную дифракционную решетку 3. Разложен­ный свет попадает на зеркальный объектив 4 (схема Черни — Тернера) или на коллиматор 3 (схема Литтрова), который те­перь играет роль объектива. Объектив собирает параллельный пучок в сходящийся и фокусирует его на выходной щели 5, за которой расположено фотоэлектрическое устройство 6. Вращая дифракционную решетку, можно изменять длину волны выходящего из монохроматора света. Степень монохроматизации, т. е. полуширину выходящей полосы света, можно менять шири­ной щелей монохроматора.

В атомно-абсорбционном анализе полуширина выделенной спектральной полосы может меняться от 0,2 до 2 нм в зависимости от задачи. В некоторых монохроматорах щель регулируется плавно специальным микрометренным винтом, что удорожает конструкцию, но создает большие возможности. В последнее время выпускают все больше монохроматоров с набором из нескольких щелей фиксированной ширины. Такие приборы дешевле и обеспечивают более высокое качество монохроматизации из-за исключительной точности исполнения подобных щелей (обработкой электронным лучом).

В оптической схеме, приведенной на рис. II.25, фокусирующие элементы монохроматора представлены параболическими зеркалами. Они полностью заменили более сложные в изготовлении кварцевые линзы, которые обычно несвободны от оптических дефектов. Зеркала изготовляют многократным покрытием поверхности тонкими слоями алюминия, распыляемого в вакууме.

21. Параметры, оказывающие наиболее существенное влияние на характеристики атомно-абсорбционного анализа.

Для точного измерения величин атомного поглощения А необходимо соблюдать 2-а условия ,сформулированных Уолшем:

1. = - длина волны, соответствующая максимальной интенсивности излучений используемого источника , должна быть равна длине волны максимального поглощения атомных паров .

2. – полуширина линий поглощения атомных паров должна быть , по крайней мере, в 2 раза больше полуширины линий испускания источника

Если первое условие Уолша не выполняется, поглощение электромагнитного излучения атомами анализируемого вещества вообще не происходит. Если не выполняется второе условие Уолша, то атомами определяемого элемента поглощается лишь небольшая часть излучения источника , так как контуры линии эмиссии шире контура линии поглощения. Это приводит к ухудшению чувствительности анализа.

Рис доб-ть