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基本信息

項目名稱:
同軸雙陰極五元素空心陰極燈
小類:
機械與控制
簡介:
同軸雙陰極五元素陰極燈能同時1次測量得到血液中五種元素的含量,經典的空心陰極燈需要5次測量才能夠得到血液中五種元素的含量。本方法測量方便快捷,節省血樣,解決的關鍵科技問題是每測量一個元素換一個燈的問題。1滴血1次測量得到血液中5五種元素的含量,經典的空心陰極燈需要5滴血5次測量得到血液中5種元素的含量。
詳細介紹:
在原子吸收光譜法的理論指導下,于一支同軸雙陰極五元素空心陰極燈中分時檢測到5條銳線光源,實現一次進樣測量5個元素。兩個空心陰極絲上一個含有2種元素,另一個含3種元素,將2個空心陰極燈絲組裝在同軸線上,燈絲之間安插2個空心陽極片。對2個空心陰極燈絲和2個陽極施加順序脈沖電壓。脈沖頻率ν=200Hz,脈沖供電占空比為1:5,脈沖周期tc=5ms,脈沖時間tp=tc/M,光強度的檢測時間td在脈沖時間tp的后1/4,即占用0.25tp,占空因數=tp/tc =1/M。見圖3。例如M=2, 脈沖時間tp=tc/2=2.5ms,光強度檢測時間td =1/4=0.25ms。按技術路線檢測全部銳線收峰。離散信號的吸光強度檢測時間tmn按公式(1)計算。同一燈絲上銳線的吸收峰在同一時間檢測,而不同燈絲上銳線的吸收峰在順序時間內檢測。i是表示周期數量的自然整數列。信號產生的頻率與脈沖頻率一致,描繪光強度與時間的關系不必采用如此大的數據量,火焰原子吸收的采樣速度為5個點/秒已經足夠,1個點用200毫秒,200毫秒/5毫秒=40個點,最終的信號值是40個脈沖中離散信號的遠離值。無火焰原子吸收的采樣速度為20個點/秒已經足夠確定峰面積或峰高的精度,1個點占用1000/20=50毫秒,50毫秒/5毫秒=10個點,最終的信號值是10個脈沖中的離散信號的均值。 tmn=i(tc-1)+mtc/M-0.25tc/M (1) 如果同軸雙陰極五元素空心陰極燈同時供電,則線光譜相互重疊而成為連續光譜,連續光譜會對后面的分光系統提出很高的要求。而采用順序脈沖供電則產生的光譜不能相互干擾,保持了線光譜的高分辨能力。

作品圖片

  • 同軸雙陰極五元素空心陰極燈

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

作品設計、發明的目的:于一支同軸雙陰極五元素空心陰極燈中分時檢測到5條銳線光源,實現一次進樣測量五個元素。對五種元素的定性定量分析。提高原子吸收分析的速度和一次檢測所獲得的信息量。 基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標:在同一光學主軸上排列2個空心陰極燈絲和陽極環。脈沖供電,分時檢測各銳線的原子吸收。 主要技術指標:見研究報告。

科學性、先進性

作品的科學性先進性: 同軸雙陰極五元素陰極燈能同時1次測量得到血液中五種元素的含量,經典的空心陰極燈需要5次測量才能夠得到血液中五種元素的含量。本方法測量方便快捷,節省血樣,解決的關鍵科技問題是每測量一個元素換一個燈的問題。1滴血1次測量得到血液中5五種元素的含量,經典的空心陰極燈需要5滴血5次測量得到血液中5種元素的含量。 技術性分析說明和參考文獻資料:見研究報告。

獲獎情況及鑒定結果

在我校第八屆大學生課外學術科技作品競賽一等獎

作品所處階段

生產階段

技術轉讓方式

可以有償轉讓

作品可展示的形式

實物、產品、圖紙、現場演示、圖片、錄像

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

技術特點和優勢:本方法測量方便快捷,節省血樣,解決的關鍵科技問題是每測量一個元素換一個燈的問題。1滴血1次測量得到血液中5五種元素的含量,經典的空心陰極燈需要5滴血5次測量得到血液中5種元素的含量。作品適用范圍:適用于同軸排列空心陰極燈式的全血五元素分析儀。 推廣前景的技術性說明及市場分析和經濟效益預測:用于全血五元素分析儀的制造企業。每個燈售價1000元,年銷2000個,實現產值200萬??蓪崿F利潤50%。

同類課題研究水平概述

Photron公司開發了一種多元素燈,6個空心陰極燈芯均勻分布在直徑50mm的燈殼內的同一圓周平面上,中心是公共陽極。6個陰極分別引線和供電,對要使用和需預熱的陰極供電,其他陰極不供電,每一個空心陰極,就是一只單元素燈一樣,使用時以陽極中心為軸旋轉,一次進樣只能測量一個元素,優點是沒有元素之間的光譜重疊干擾,此種多元素空心陰極燈在澳大利亞GBC公司的932/933 plus系列原子吸收光譜儀上獲得了應用。 世界各地的原子吸收光譜分析工作者和設計者也一直在致力于用一個光源獲得眾多的銳線的研究。國內外已經有用合金制造復合元素燈的先例,多元素空心陰極燈多是針對特定生產和工作需要而制作的,如用于鋼鐵工業的Cr-Co-Cu-Mn-Ni多元素燈,用于玻璃工業的Co-Cu-Fe-Mn-Ni多元素燈等,用于臨床全血中的五元素測定的Ca-Cu-Mg-Fe-Zn多元素燈。多元素燈用于制造專用儀器,不能改變測量的元素。共同存在的問題是采用一個合金,用一個空心陰極,因此產生光譜干擾。國內外同軸雙陰極五元素空心陰極燈的設計未見報導
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