Применение полого катода в спектральном анализе

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛОГО КАТОДА В СПЕКТРАЛЬНОМ АНАЛИЗЕ [c.411]

Опубликованных работ по аналитическому применению источника сплошного излучения пока немного, что объясняется не столько высокой стоимостью и сложностью специальной аппаратуры, сколько простотой атомно-абсорбционных методов анализа, достигаемой исключительно благодаря особенностям ламп с полым катодом. Последние излучают спектральные линии более узкие, чем линии поглощения, и вследствие этого, в зависимости от концентрации опреде-19 291 [c.291]

Разряд в полом катоде. Особое место среди источников света в спектрографическом анализе веществ особой чистоты занимает разряд в полом катоде, позволяющий понизить пределы обнаружения на несколько порядков [162, 165, 361, 367, 1163]. Показана эффективность применения полого катода для определения многих примесей, в том числе натрия, в труднолетучих основах и особо чистых веществах [386]. Изучено влияние различных факторов на интенсивность линий натрия химических свойств газа-носителя, геометрических )азмеров полости, величины разрядного тока [358], давления газа 176, 358, 661], способа введения раствора в полый катод [366], наложения магнитного поля [423, 541]. Исследовано распределение интенсивности спектральных линий натрия по поперечному сечению [c.110]

Существуют несколько проверенных на практике методик спектрального анализа графита с чувствительностью определений большой группы примесей в пределах Ш " —10 7о и не требующих предварительного обогащения [1, 2]. Одна из таких удачных методик помещена в настоящем сборнике. Прием фракционного испарения с носителем ЫаР с успехом применен для повышения чувствительности (до 6-10- %) при анализе графита для ядерных реакторов [3, 4]. Совершенно очевидно, что применение разряда в полом катоде для анализа озоленного графита даст возможность проводить определения примесей та уровне Ю — 10 %. Здесь основной трудностью является не достижение указанной чувствительности, а тщательное проведение операций обогащения и переноса концентрата в источник света. [c.490]

Описанные результаты играют важную роль при спектральном анализе с применением полого катода. При применении угольного порошка в качестве коллектора примеси находятся в нем в виде солей тех кислот, которые применяются при химическом обогащении, и поэтому для обеспечения правильности анализа необходимо принимать во внимание это обстоятельство. [c.26]

В работе [96] предложено проводить обмен между нагретым образцом в твердой фазе и индикатором в газовой фазе. При измерении изотопных отношений используют методы эмиссионного спектрального анализа. Этот вариант относительно прост и универсален. Авторами разработаны методы определения газов более чем в 20 металлах. Для ускорения скорости диффузии газов в твердых образцах предложены варианты высокотемпературного изотопного обмена с применением полого катода, используемого одновременно для уравновешивания изотопов и возбуждения свечения их спектров, а также с применением квантового генератора [87а] и искрового масс-спектрометра ,[64, стр. 97]. [c.241]

Метод [160] основан на электрохимическом растворении пленки в НС1 (1 10) с последующим упариванием раствора и спектральным анализом остатка. В методе [211] снимают тонкие эпитаксиальные слои арсенида галлия травлением метанольным раствором брома полученный раствор выпаривают с НС1, сухой остаток растворяют в 10 Ж НС1 и хроматографируют в колонке с фторопластовой насадкой с применением м-децилового спирта в качестве неподвижной фазы. Примеси элюируют, элюат выпаривают и помещают в нагретый полый катод. [c.198]

Иванов Н. П. Применение разрядных трубок с горячим полым катодом в спектральном анализе. М., Гиредмет, 1962, инф. бюлл. № 22. [c.259]

Дальнейшим развитием спектрального анализа тонких слоев пробы явилось применение для этой цели закрытого источника света — газоразрядной трубки с горячим полым катодом [3]. Наши исследования показали [6], что в этом источнике меньше опасность загрязнения пробы распространенными элементами (Са, Fe, Сп, Mg) и более интенсивны линии трудно возбудимых элементов (As, Р, Zn и др.), вследствие чего пределы обнаружения последних лучше, чем в открытой угольной дуге (см. табл. 28 в [3]). Однако практическое применение такого источника осложнено техническими трудностями и не очень хорошей воспроизводимостью. [c.304]

В качестве источников света для атомно-абсорбционного анализа применяют в основном лампы с полым катодом из металла, на определение которого они рассчитаны [1—5]. Вместе с тем анализ может проводиться, если учитывать опубликованные в литературе результаты со многими другими источниками узких спектральных линий, например, с помощью газоразрядных дуговых ламп [1, 2, 6], безэлектродных ламп с высокочастотным возбуждением спектра [7—11], высоко интенсивных ламп, в которых атомный пар, образуемый разрядом в полом катоде, возбуждается в плазме дугового разряда [12], а также с помощью ламп,, свечение полого катода которых возбуждается полем высокой частоты [13]. Ранее описаны дуговые ртутно-амальгамные лампы (Hg, Сё, В [14]), которые, по-видимому, также могут быть использованы для целей атомно-абсорбционного анализа. Продолжают обсуждаться и вопросы применения в атомно-абсорбционном анализе источника сплошного излучения [15]. [c.517]

Для повышения чувствительности химико-спектральных методов наиболее перспективно совершенствование второй стадии анализа, а именно, применение к анализу концентратов других источников возбуждения, например полого катода, дающих большую чувствительность по сравнению с обычно применяемой дугой. [c.7]

В заключение обзора методов разделения, применяющихся в практике спектрального анализа, следует указать, что во многих случаях комбинация нескольких методов [259, 260] оказывается наилучшим и удобным способом решения тех или иных задач анализа вещества для определения его химического состава. Таким образом, повышение чувствительности [423—425], необходимое для анализа материалов высокой степени чистоты [261, 262], осуществляется, с одной стороны, за счет повышения коэффициента обогащения различными способами физическими и химическими, с другой — за счет повышения чувствительности спектрального анализа, что достигается усовершенствованием способов возбуждения и подачи вещества в зону разряда применение.м новых источников [174, 214, 263, 468], например полого катода [264, 265, 270]. [c.38]

Пусть полый катод, используемый в качестве источника резонансного излучения, содержит в полости только один изотоп определяемого элемента в этом случае изотопная линия в спектре полого катода состоит только из одного компонента и при прохождении пламени будет поглощаться пропорционально не содержанию элемента в целом, а лишь содержанию в элементе данного изотопа. Другими словами, располагая лампами с полым катодом или какими-либо другими источниками узких спектральных линий, каждый из которых излучает спектр только одного из изотопов, определение последних можно вести независимо друг от друга, точно так же, как независимо друг от друга ведется атомно-абсорбционное определение различных элементов. Таким образом, на изотопный анализ, осуществляемый по атомным спектрам поглощения, распространяются все те преимущества, которые свойственны атомно-абсорбционному анализу в целом, и, в частности, представляется возможным применение простой спектральной аппаратуры. [c.234]

В большинстве случаев для каждого металла в настоящее время уже имеется несколько методов анализа находящихся в нем газов. Выбор того или иного из них зависит от поставленной задачи. Если необходимо определить содержание всех газов, то преимущество остается за методом вакуум-плавления, точность и чувствительность которого зачастую выше, чем каких-либо других методов. Применение платиновой ванны значительно расширило возможности указанного метода, так как позволило проводить определение при более высокой температуре. В последние годы начали использоваться спектральные методы анализа газов в металлах, развивающиеся по двум направлениям. Первая группа таких методов, использующая сущность метода вакуум-плавления, основана на полном выделении газов из металла и последующем их анализе. Экстракция газов осуществляется нагреванием пробы в дуге постоянного тока или в источнике типа полого катода до температуры, необходимой для диссоциации окислов и нитридов или восстановления окислов углеродом. Использование техники ванны и [c.82]

При спектральном анализе особо чистых веществ перспективным является применение разрядной трубки с полым катодом [1—5]. Поскольку стандартная аппаратура для работы по этому методу отсутствует, почти каждый исследователь применяет собственную конструкцию разрядной трубки и вакуумной системы, что осложняет работу и делает невозможным сопоставление получаемых результатов. [c.181]

Чувствительность и воспроизводимость определения рассматриваемых редкоземельных элементов с применением комбинированного разряда в полом катоде при наложении магнитного поля превосходят чувствительность и воспроизводимость, достигнутые с помощью других методов эмиссионного спектрального анализа. [c.220]

В большинстве работ, посвященных аналитическому применению атомно-абсорбционной спектроскопии, использованы источники узких спектральных линий, в основном лампы с полым катодом. С их помощью разработаны атомно-абсорб-ционные методики определения многих элементов, характеризующиеся простотой выполнения и высокой чувствительностью анализа. Вместе с тем атомно-абсорбционному анализу при использовании ламп с полым катодом свойственен и недостаток, заключающийся в необходимости смены ламп и специального подбора режима их питания при переходе от определения одного элемента к определению другого. [c.90]

Электрод с выделившимися металлами обычно непосредственно используют для получения аналитического сигнала. Если электрод выполнен в виде тонкой нити или спирали, его нагревают током до нужной температуры, после чего измеряют атомное поглощение такой электрод, например платиновую спираль, можно непосредственно вводить в пламя либо в трубчатый атомизатор. Применение трубчатых графитовых атомизаторов рассмотрено в работах [28, 29]. При иопользовании эмиссионного спектрального анализа в большинстве случаев возбуждение проводят в дуговом источнике [21, 24]. Известны примеры использования разрядной трубки с полым катодом, работающей в атмосфере гелия [22, 31], искрового разряда, плазмотрона, пламени. [c.52]

В атомно-абсорбционном методе анализа в качестве источников излучения чаще всего применяют специальные газоразрядные лампы с полым катодом. Конструкция ламп такова, что в спектре испускания интенсивно проявляются спектральные линии атомов, входящих в состав материала катода, или веществ, специально помещенных в полость катода. Изменяя материал катода или состав помещаемого в полость катода вещества, можно получать спекхры испускания различных атомов. Обычно каждая лампа для атомно-абсорбционного анализа дает спектр испускания атомов какого-либо одного элемента (табл. 3). Поэтому для определения нескольких элементов в пробе необходимо иметь набор ламп на различные элементы, поскольку лампы, позволяющие определять сразу несколько элементов, пока не нашли широкого применения в практике атомно-абсорбционного анализа. Таким образом, несколько элементов определяют при последовательной замене ламп, используя их поочередно в качестве источников излучения. [c.36]

Известно, что применение полого катода при спектральном определении микропримесей значительно повышает чувствительность анализа [1, 2]. Настояшая работа, а также работа [3] посвящены исследованию процессов, происходящих в полости катода. [c.110]

Так, разрядные трубки с полым катодо.м, описанные в настоящей работе, предполагается использовать равно как для абсорбционного анализа, так и в качестве источника возбуждения спектра. Предварительные опыты, проделанные с трубкой, представленной на рис. 5, б, показали, что при модуляции ее свечения частотой 100 га переход от регистрации спектральных линий определяемого элемента, возбуждаемых в полом катоде (эмиссионный анализ), к регистрации абсорбционных линий, излучаемых источником света (с частотой модуляции 320 гц) и поглощаемых атомным паром определяемого элемента в полости катода той же трубки (атомно-абсорбционный анализ), осуществляется простым переключением частоты узкополосного усилителя со 100 ги на 320 гц. Одним из примеров такого сочетания атомно-абсорбционного и эмиссионного анализа с применением разрядной трубки с полым катодом могло бы быть определение примесей в солях редких, тугоплавких и редкоземельных элементов, спектральные линии которых маскируют аналитические линии многих примесных элементов. [c.358]

В тридцаты.х годах источник света с полым катодом широко применялся при нсследовании сверхтонкой структуры спектральных линий. За последние годы источники этого типа находят все большее применение и в спектральном анализе, хотя впервые он был использован для анализа смеси газов в 1934 г. В 1947 г. разряд с полым катодом был применен для анализа на галогены а позднее также для решения более простых задач — анализа стали и анализа щелочных элементов р ]. [c.249]

Кроме высокочастотного разряда для отдельных задач спектрального анализа газов применяются другие источники возбуждения. В тех случаях, когда взаимодействие газов с электродами не играет решающей роли, могут применяться различные тины разряда на постоянном токе, например трубка с полым катодом или обычная гейслеровская трубка. Преимущество разрядных трубок с внутренними электродами в том, что для их питания требуются более простые источники тока, а в некоторых случаях оказывается возможным легче подбирать нужные условия возбуждения. Так, например, трубка с полым катодом оказывается очень удобной для возбуждения газа с больп им потенциалом возбуждения. Впервые она была применена около 30 лет тому назад С. Э. Фришем с сотрудниками, которым удалось определить с ее помощью содержание аргона в атмосферном воздухе. Эта работа легла в основу всех дальнейших применений полого катода в спектральном анализе. [c.247]

Таким образом, при прямом спектральном определении мышьяка в различных материалах низкие пределы обнаружения достигаются с применением разряда с полым катодом при работе по методу глобульной дуги или с применением специальных приемов, изложенных выше. С помош,ью этих методов можно определять мышьяк в концентрациях до 10 —10 %. Однако для анализа особо чистых вещ,еств этого часто бывает недостаточно. Например, полупроводниковая техника в настоящее время нуждается в определениях мышьяка с чувствительностью 10 —10" %. В таких случаях необходимо комбинировать спектральные методы с методами предварительного концентрирования из большой навески. [c.95]

Применение концентрирования мышьяка методом испарения для его определения спектральными методами использовано в ряде работ. Так, например, Музгин и Гладышева [279], сочетая метод испарения на воздухе с последующим анализом конденсата в разряде с полым катодом при навеске 40 мг, определяют в ванадии до 3-10 % As. Дегтярева и Островская [105] в относительно нелетучей трехокиси вольфрама путем нагревания пробы, смешанной с угольным порошком (5 1), в течение 3 мин. отгоняют мышьяк на торец электрода и, применив к анализу конденсата дугу переменного тока, определяют до 2-10 % As. [c.96]

Следовательно, при определении малых примесей трудновозбудимого компонента необходимо работать при низких давлениях, возбуждая высокочастотный тлеющий разряд через узкие капилляры, либо исследуя свечение внутри полого катода При выборе давления следует исходить не только из относительной интенсивности линий примеси и основы смеси, но и абсолютного значения интенсивности. Поэтому нежелательно использовать слишком низкие давления (очень слабое свечение). Оптимальное давление выбирается экспериментально. Применение импульсных источников для анализа трудновозбудимого компонента также целесообразно, но исследование следует весги при сравнительно высоких давлениях порядка нескольких мм рт.ст. Это связано с тем, что в импульсном разряде с повышением давления увеличивается яркость вспышки, а вместе с тем и чувствительность анализа. Анализируя газовые смеси в импульсных источниках, имеет смысл применять метод спектральной развертки. Этот метод в настоящее время широко используется в спектральном анализе и имеет несомненные преимущества Р ]. Высокая чувствительность анализа малых примесей легко- [c.138]

В случае прямого спектрального определения примесей в твердом материале наилучшие абсолютные и относительные пределы обнаружения достигаются в разряде с полым катодом или наиболее широко распространенной угольной дуге постоянного тока при помещении навески пробы в полость электрода. При анализе некоторых металлов и окислов лучшие результаты дает глобульная дуга (см. табл. 13 и 29) или применение специальных приемов. [c.224]

В качестве примера можно также привести применение в спектральном анализе полого катода, который позволяет весьма тонко регулировать поступление компонентов пробы в плазму, используя явление фракционной дистилляции роме того, он обеспечивает длительное свечение, а это дает возможность использовать кумулятивные приемники, в. результате чего чувствительность может бытв повышена до 10 —10 %. Полый катод обеспечивает и большую точность результатов. [c.11]

В целях анализа полый катод впервые был применен Фришем в 1934 г. для определения содержания компоненты с высоким потенциалом возбуждения в смеси легковозбуждаемых газов, например аргона в воздухе . С конца 40-х годов полый катод находит применение для анализа галогенов, позднее — для изотопного спектрального анализа, определения примесей в тугоплавких основах, анализа сталей (определение кислорода и обычных примесей) [27—33]. [c.46]

Применение безгидролизного химико-спектрального метода анализа трихлорсилана дало возможность за счет снижения величины глухого опыта увеличить чувствительность определения примесей в трихлорсилане до 110 —Ы0" %. Одновременно с усовершенствованием приемов обогащения (Г. А. Певцов, Т. Г. Манова) проведены работы и по повышению чувствительности прямого спектрального анализа. С этой целью исследованы аналитические характеристики разряда в полом катоде. [c.28]

Н. П. Иванов. Применение разрядной т] убки с горячим полым катодом в спектральном анализе, М., Г ]1РЕДЛ1Ь , инфч 1-.1,11,и л. чЬ 22 (33), 1962. [c.359]

Исследованы возможности снижения пределов обнаружения прямых методов спектрального анализа вращающегося дискового электрода с искровым возбуждением спектра, высокочастотного факельного разряда и двойного полого катода (ПК). Показано, что испарение растворителя с поверхности медного вращающегося электрода обдувом восходящей части диска нагретым воздухом приводит к повышению интенсивности линий элементов раствора тем большему, чем выше скорость вращения электрода. Даны рекомендации по выбору оптимальной температуры воздушной струи. Разработанный метод позволяет снизить пределы обнаружения элементов на 1,0—1,5 порядка. Рассмотрено взаимное влияние элементов и органических жидкостей на интенсивность линии при возбуждении спектра растворов в высокочастотном факельном разряде. Обоснован вывод о перспективности использования данного типа источника возбуждения для понижения пределов обнаружения элементов с низкими значениями потециала ионизации (5г, Ва) до 5,10" —10 %, Исследованы основные процессы поступления и возбуждения атомов в двойном ПК при питании катода-возбудителя постоянным (горячий и охлаждаемый ПК) и импульсным током. Установлено, что применение двойного горячего ПК повышает чувствительность определений на 0,5—1,0 порядка, а охлаждаемого катода-возбудителя и при- его импульсном питании — на 1—2 порядка по сравнению с обычным вариантом метода, Рис. 2, библ. 7 назв. [c.234]

Мшвсимов Д. E., Рудневский Н. К. Спектральный анализ с применением разряда в полом катоде. Горький Изд-во Горьковск. ун-та, 1979. 119 с. [c.42]

Другим примером применения контуров линий поглощения с высоким разрешением, где обычно встречается спектральное перекрывание, является изотопный анализ. Изотопный анализ методом атомно-абсорбционной спектроскопии возможен, когда изотопические сдвиги больше ширины лнний в нзмернтельной ячейке. Эти сдвиги должны быть больше, чем сверхтонкое ядер-ное спиновое расщепление, а контуры линий ноглошения различных изотопов не должны перекрываться и создавать один пик за счет столкновительного уширения. Для минимизации столкновительного уширения нужны атомизаторы, работающие при низком давлении тина разряда в полом катоде. [c.156]

Трубка с полым катодом была впервые применена С. Э. Фришем и В. А. Коноваловым р7] ддд решения задачи спектрального анализа газовых смесей. С помошью этого источника им удалось возбуждать газы с высоким потенциалом возбуждения в присутствии легковозбудимых газов. В частности была решена задача количественного спектрального определения аргона в воздухе, что не удавалось сделать при применении других источников света. [c.411]

Только спустя примерно 15 лет после этой работы полый катод начал более широко использоваться в спектрально-аналитических работах сейчас уже ясно, что возможности и перспективы применения этого источника более широкие, чем можно было думать вначале. С его помощью удается решить ряд задач, для решения которых обычные источники возбуждения спектра— дуга и искра — непригодны. Это объясняется двумя особенностями полого катода возможностью весьма тонко регулировать процесс поступления компонентов пробы в разряд, используя явление фракционной дистилляции,а также регулировать характер возбуждения спектра, меняя в широких пределах параметры разряда. Свойство полого катода давать узкие спектральные линии привело к его широкому использованию в изотопном спектральном анализе, о чем будет сказано ниже. Механизмы поступления пробы в разряд и, в особенности, возбуждег ния спектра в этом источнике изучены пока значительно меньше, чем это сделано для дуги, однако целый ряд закономерностей здесь уже известен и на основании этого удается применить полый катод к решению ряда важных задач — в первую очередь для определения трудновозбудимых элементов, а также, как было показано в последнее время, и для определения обычных примесей в труднолетучей основе. [c.411]

Разрядная трубка с полым катодом, как известно, уже давно применяется в спектроскопии для исследования атомных спектров [37, 50—52, 56], а также в спектральном анализе для определения при.месей в веществах высокой степени чистоты, анализа газов, определения трудновозбудимых элементов [51, 53—55]. Их конструкции, свойства и аппаратура, необходимая для работы с ними, описаны в [54, 55]. Несомненно, что разборные разрядные трубки, используемые в спектральном эмиссионном анализе, могут применяться и в атомно-абсорбционной спектрофотометрии однако необходимость применения в этом случае вакуумно-циркуляционных систем сильно осложнила бы сам по себе простой в аппаратурном отношении метод, вследствие чего перед исследователями возникла задача разработки специальных конструкций ламп с полым катодом, т. е. трубок, отпаянных от вакуумной системы, максимально простых в обращении и приспособленных для длительной работы. [c.13]

При использовании источников линейчатых спектров, испускающих узкие спектральные линии, например лампы с полым катодом, необходимым является лишь отделение резонансной линии от других линий спектра, возбуждаемого источником. В этом случае большей частью достаточным является использование приборов средней дисперсии, и з частности спектрофотометров, применявхмых для молекулярно-абсорбционного анализа, например СФ-4. С применением кварцевых монохроматоров, имеющих среднюю дисперсию, выполнена большая часть опубликованных работ. Из отечественных монохроматоров наиболее подходящим является кварцево-стеклянный монохроматор ЗМР-3, а также спектрофотометр СФ-4. [c.32]

Н. П. Иване в. Применение разрядной трубки с горячим полым катодом в спектральном анализе. М., 1ИРЕДМ . , 1962, Информация № 22 (33). [c.188]

В настоящее время все более широкое применение приобретают спектральные методы определения следов элементов в веществах высокой чистоты с предварительным обогащением химическим путем [1, 2]. Это связано с тем, что содержание примесей в высокочистых веществах обычно в 10—1000 раз ниже относительного предела обнаружения большинства прямых спектральных методов (для галлия он равен 1"10 %). Относительный предел спектрального обнаружевия можно уменьшить 1) увеличением яркости линии в разряде 2) увеличением коэффициента обогащения 3) повышением воспроизводимости определений. Первый и третий пути могут быть использованы только за счет усложнения техники анализа и отсюда большей трудоемкости определений. В качестве примеров можно привести метод полого катода [1, 3] и плазменный разряд различных видов [1,3] в результате предел обнаружения многих элементов был доведен до 10 —10 %. В работах с использованием второго направления для определения следов галлия применялись соосаждение [4], дистилляция [51, ионный обмен [6], экстракционная хроматография [7], экстракция [8] и другие методы [1]. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология