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便攜式測汞儀是一種高靈敏度的光譜儀器,原理如下
  • 發布日期:2020-05-18      瀏覽次數:2008
    •    便攜式測汞儀是一種高靈敏度的測汞用的原子吸收光譜的儀器。在一些金屬礦床上方空氣中的汞異常往往低到幾至幾十納克/立方米。原有各種測汞的方法無法發現此種微弱異常。近年來研究成功的測汞儀,其靈敏度可以達到l納克/立方米。它是利用汞蒸氣能強烈吸收253.7納米譜線的特性而設計的。儀器主要包括發射253.7納米譜線的汞燈,氣體吸收室及光電放大和測量等裝置。進入吸收室的氣體樣品,如含有微跡的汞,則通過吸收室的光線會因部分被汞吸收而減弱。根據光線減弱的程度可以測出氣體中的汞含量。由于二氧化硫及許多稀有氣體在253.7nm附近對譜線有顯著的吸收,因而產生嚴重的干擾。
        根據消除干擾方法的不同而分成多種類型的測汞儀,例如:①利用貴金屬捕集器使汞被截留,使干擾氣體逸去;②使樣品氣流分成兩股,將一股中的汞事先移除,然后比較同一光源通過兩個吸收室時的輸出;③利用壓致展寬效應,將通過吸收室后的光線分成兩股,一股再通過飽和汞蒸氣室,然后測量兩股透出光線強度的比值;④利用“塞曼效應”,比較在光源上施加磁場與不加磁場時,通過吸收室的光線強度的比值。根據實用上的要求,已制成了裝在汽車及飛機上進行連續測定汞的儀器,以及能就地進行測定的輕便背包式的測汞儀等。
        便攜式測汞儀原理:
        低壓汞燈發出253.7nm譜線,照射到被測樣品生成的汞蒸汽上,汞原子輻射出熒火,由光電倍增管轉換成電信號,經放大、A/D轉換后由單片機進行數據處理、LED顯示、打印出測試結果。
        儀器采用過量的氯化亞錫與樣品中充分反應,其反應式如下:
        HgCl2+snCl2-SnCl2+Hg(氣體)
        生成的汞蒸汽在載氣的帶動下,從原子嘴中噴出,接受由低汞燈發出波長為253.7nm的激發光照射,基態汞原子被激發到高能態,當返回到基態時輻射出共振熒光,此熒光經聚光鏡聚焦于光電倍增管,實現光電轉換,光電流經放大(可用記錄儀記錄峰值),A/D轉換,由計算機處理,并可打印計算結果.
        當汞濃度很低時,熒光強度與汞濃度呈良好的線性關系,據此可用于痕量汞的定量測定
        便攜式測汞儀注意事項:
        需要指出的是:受激的汞原子除了自發地返回基態而輻射熒光外,也會與背景粒子碰撞而把能量轉變為粒子的熱運動,因而產生了無熒光輻射的躍遷,降低了熒光強度,這就是原子熒光猝滅現象.由于受激汞原子與氬氣碰撞的幾率比空氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳等小得多,引起的熒光猝滅小得多,因此采用氬氣作氣源時比用氮氣時儀器靈敏度要高得多。同樣地,儀器在測量過程中要求避免空氣侵入激發區,以減小由此而引起的熒光現象,提高儀器的穩定性。
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