專利名稱：分析儀器輻射源的特性的鑒定裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一種分析儀器、特別是一種原子吸收光譜儀上的輻射源的特性的鑒定裝置和方法。
背景技術(shù)：
按GB 2,109,922 A中提出的裝置，在空心陰極燈的插座上配置了觸針，該觸針與一個(gè)澆鑄在插座中的電阻器相連。在電阻器的高度上，在光譜儀中進(jìn)行空心陰極燈的鑒定。該方法有幾個(gè)缺點(diǎn)。除了需要在每個(gè)燈的插座上有附加的觸針之外，還得確定觸針的編碼，而且是不可變的。由于在插座上觸針的可能數(shù)量受到限制、及在電阻值上有限光譜的應(yīng)用之故，所以可編碼的信息的量亦受限制。此外，在所有的插座上都要附帶地保持電接通的接觸座。通過(guò)電阻器的澆鑄成形，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的插座的改進(jìn)，從而對(duì)這種燈的制造者往往是不合乎情的義務(wù)。
在DE 34 19 739 A1中介紹了對(duì)配有一個(gè)空心陰極燈的光譜儀的另一個(gè)解決方案，其中該燈光學(xué)地經(jīng)過(guò)一種條碼加以標(biāo)記。這樣雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一種無(wú)接觸的鑒定，但仍有缺點(diǎn)。這種編碼是永久性的-也就是說(shuō)，一旦存儲(chǔ)了的信息就不能再改變。此外，編碼還是單向的，這一點(diǎn)意味著從原則上講在空心陰極燈上不能存儲(chǔ)新的或附加的數(shù)據(jù)。另外，條碼由于臟污或刮痕而會(huì)變得永遠(yuǎn)不能使用。
DE 34 19 800 A1提出了對(duì)上述解決方案的一種替代方案。依此方案，將相關(guān)信息存儲(chǔ)在磁性的數(shù)據(jù)載體上，這些數(shù)據(jù)載體安置在空心陰極燈上。從意義上講，仍有上面已述及的那些缺點(diǎn)。還有，由于在原子吸收光譜儀上使用了檢定技術(shù)，所以往往會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)。因此，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生同用于編碼所用的弱磁場(chǎng)的無(wú)意的相互作用，這一點(diǎn)在某些情況下會(huì)導(dǎo)致所有存儲(chǔ)的信息的損失。
此外，在DE 34 20 659 A1中介紹了一種幾何學(xué)編碼。其中在燈上或者在輻射源或其插座上設(shè)置一些突出部或凹穴，它們?cè)诠庾V儀上機(jī)械地探測(cè)和譯碼。除了上述缺點(diǎn)之外還有可編碼信息量的限制以及對(duì)燈的保持的一種必要的結(jié)構(gòu)上的作用。
DE 35 38 780 A1介紹了關(guān)于空心陰極燈的一種電編碼方法。其中光譜儀上所述燈的鑒定是通過(guò)一種單義的電脈沖序列而實(shí)現(xiàn)的。與無(wú)源電阻編碼不同，依本方法，可存儲(chǔ)的信息量是比較高的。當(dāng)然，所涉及的也是有上述缺點(diǎn)的一種無(wú)源系統(tǒng)。此外，在光譜儀中對(duì)每個(gè)燈和每個(gè)燈插座也都需要附加的觸點(diǎn)。而且，該系統(tǒng)只能單向工作，也就是說(shuō)，信息只能從燈流向一個(gè)讀取儀。
光譜儀、特別是其上使用待編碼的或待鑒定的輻射源的原子吸收光譜儀，例如都用來(lái)測(cè)定化學(xué)元素。通常，對(duì)每一種待測(cè)定的化學(xué)元素都有一個(gè)屬于它的輻射源，最好是一個(gè)空心陰極燈，該燈正好在陰極中含有所述元素。通過(guò)供給電能，陰極材料受激而發(fā)射出一種特定元素的輻射。在穿過(guò)試樣時(shí)，會(huì)給這種輻射留下一些變化，這些變化是由于某些過(guò)程如吸收和散射引起的。被試樣所影響的輻射得以檢波，與沒有試樣時(shí)所檢波的輻射進(jìn)行比較，從而可確定試樣中有關(guān)化學(xué)元素的含量。
對(duì)于一個(gè)空心陰極燈的工作的最佳參數(shù)也都與元素有關(guān)。這些參數(shù)迄今都用手工方式輸入到光譜儀的一個(gè)控制單元中。
利用同一種光譜儀當(dāng)然應(yīng)測(cè)定出不僅僅是存在于一種試樣中的元素中的一種，所以需要使用多個(gè)不同的空心陰極燈。
為了在可接受的時(shí)間內(nèi)分析出一個(gè)試樣中的各種化學(xué)元素，須將多個(gè)空心陰極燈安置在具有交變裝置的一個(gè)多重?zé)舯３旨苌稀Ｋ鼋蛔冄b置可加以如此操作，使得在輻射路徑中總是存在那個(gè)適用于分析某一種元素的空心陰極燈。該空心陰極燈在燈交變裝置上應(yīng)占據(jù)哪個(gè)位置，迄今必須對(duì)于每一個(gè)測(cè)量過(guò)程以手工方式予以預(yù)定。
由于物理的和化學(xué)的過(guò)程之故，空心陰極燈在工作中會(huì)經(jīng)受其性能的稱之為老化的永久性變化，其中所述變化的速度則取決于空心陰極燈或光譜儀的工作參數(shù)。
此外還有一種可行的做法，就是在不同的光譜儀上使用空心陰極燈，以便能就此為空心陰極燈經(jīng)常改變工作條件。
無(wú)論關(guān)于空心陰極燈迄今所進(jìn)行的使用，還是關(guān)于其老化狀況以及由此關(guān)于其剩余使用壽命，當(dāng)前對(duì)使用者尚沒有可靠的信息以供利用。
還有一個(gè)問(wèn)題，就是空心陰極燈從原理上說(shuō)是與儀器不相干地制造的。這就是說(shuō)，空心陰極燈通?？梢栽诒M可能每種型號(hào)光譜儀上使用，其先決條件是燈座結(jié)構(gòu)應(yīng)是同一的。
對(duì)于所需的工作參數(shù)，因此存在一個(gè)矩陣，它一方面包含化學(xué)元素及所配置的空心陰極燈，另一方面包含一個(gè)與光譜儀型號(hào)相關(guān)的電狀態(tài)?？招年帢O燈的制造者在或多或少內(nèi)容豐富的數(shù)據(jù)頁(yè)中列出了相應(yīng)的組合方案。就其缺點(diǎn)而言，這些數(shù)據(jù)頁(yè)大都不完整，或者由于光譜儀的技術(shù)不斷發(fā)展它們已是過(guò)時(shí)了的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種裝置和一種方法，用于鑒定輻射源、特別是用于鑒定在一個(gè)分析儀器上的空心陰極燈輻射源的特性，其中可用不復(fù)雜的方式在使用每一種輻射源之前、之后或期間，數(shù)據(jù)都是可以配屬地存儲(chǔ)和可以提取的。
根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)是以這樣一種裝置加以解決的，該裝置具有第一項(xiàng)權(quán)利要求所述的各特征；本發(fā)明的一些有利的實(shí)施形式和改進(jìn)方案均在各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中所述。在第八項(xiàng)權(quán)利要求中，述及為解決上述任務(wù)所用的一種有利的方法。
本發(fā)明使得可實(shí)現(xiàn)下述目的關(guān)于某個(gè)輻射源的狀態(tài)的重要信息已實(shí)現(xiàn)，并且該輻射源本身配置地加以存儲(chǔ)。這些信息可隨時(shí)利用，即使輻射源處于光譜儀之外、即不是在有源的情況下加以利用時(shí)，亦是如此。
特別在多個(gè)輻射源同時(shí)工作時(shí)，可以鑒別出同一輻射源并通過(guò)一個(gè)有源的電裝置平行地實(shí)現(xiàn)其信息載體功能。不再存在對(duì)光譜儀或輻射源的一定結(jié)構(gòu)形狀的局限性。由于根據(jù)編碼的空心陰極燈現(xiàn)在可以識(shí)別化學(xué)元素，所以減少了測(cè)定誤差源，所述燈的現(xiàn)實(shí)的老化狀態(tài)可以直接在一次測(cè)量或一個(gè)測(cè)量系列之前和其間加以掌握和提取。


下面將參照?qǐng)D1中示意地表示出的一種優(yōu)選裝置對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出一種分析儀器、例如一種原子吸收光譜儀的原理性構(gòu)造。該分析儀器1包含一個(gè)中央控制單元2、一個(gè)配屬于該控制單元2的指示單元3、以及一個(gè)供電系統(tǒng)4用于輻射源5.1，5.2，5.3，該輻射源在此情況下是作為空心陰極燈設(shè)計(jì)的，并安置在一個(gè)燈保持架6上。
供電系統(tǒng)4由控制單元2加以控制，并為燈保持架6供給所需的電能。燈保持架6配設(shè)有插座以分別用于輻射源5.1，5.2和5.3，該保持架最好作為容納轉(zhuǎn)換器加以設(shè)計(jì)，并且作為轉(zhuǎn)換器可圍繞一個(gè)軸線7旋轉(zhuǎn)地加以支承。
在燈保持架6圍繞軸線7旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述插座中總有一個(gè)插座處于這樣的位置使得由該插座所容納的輻射源的輻射方向與輻射路徑8的方向相重合，在所示實(shí)施例中輻射源指的是輻射源5.1。
在輻射路徑8中放置了一個(gè)待分析的試樣9，在該試樣后面安置了一個(gè)與中央控制單元2和指示單元3相連的探測(cè)單元10，該探測(cè)單元具有一個(gè)發(fā)送/接收天線12，其接收方向?qū)?zhǔn)輻射源5.1，5.2，5.3。
根據(jù)本發(fā)明，此外每個(gè)輻射源5.1，5.2，5.3都裝備有一個(gè)以一種轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2和13.3形式的數(shù)據(jù)載體。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2，13.3基本上都是由一個(gè)具有可寫和可讀存儲(chǔ)功能的微處理器以及一個(gè)集成的發(fā)送/接收天線(在圖1中未分開地繪出)組成。
在最好是柔性設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2，13.3上，首先存儲(chǔ)輻射源5.1，5.2，5.3的恒定特性。
寫/讀單元11在已經(jīng)存儲(chǔ)的那些信息上再提供這樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電利用發(fā)送/接收天線12無(wú)線地被傳遞到集成在轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2，13.3中的發(fā)送/接收天線。
反過(guò)來(lái)，寫/讀單元11經(jīng)過(guò)天線接收各個(gè)有源輻射源的一個(gè)鑒定編碼，在現(xiàn)在的情況下指的是輻射源5.1，并經(jīng)過(guò)供電系統(tǒng)4相應(yīng)于工作參數(shù)地提供電能。
此外，關(guān)于空心陰極燈5.1的種類和壽命的要求的信息從寫/讀單元11經(jīng)過(guò)發(fā)送/接收天線12傳遞到所配置的轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，并被存儲(chǔ)在該處。屬于這些信息的特別包括(但不是唯一的)燈的工作壽命、迄此所提供的電功和最大工作電流。
對(duì)于不同的分析儀器1，可以在轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2，13.3中為分開的負(fù)荷常數(shù)確定存儲(chǔ)范圍。
利用根據(jù)本發(fā)明提出的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法，使用者在任一時(shí)刻、尤其在開始一項(xiàng)新的測(cè)定或測(cè)定系列之前就擁有關(guān)于迄此所用輻射源5.1，5.2，5.3的信息，從而擁有關(guān)于輻射源的老化狀況的信息。不必在輻射源5.1，5.2，5.3上使用數(shù)據(jù)頁(yè)和標(biāo)簽。
只要一個(gè)輻射源5.1，5.2，5.3達(dá)到了它的臨界使用期限，也可根據(jù)電子地儲(chǔ)存的記載預(yù)言出衰減的輻射的不規(guī)則性，從而可預(yù)防地避免所估計(jì)的測(cè)量誤差。
還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是與文首述及的迄今已知的方法不同，為了輻射源的編碼現(xiàn)在不需要特制的燈，例如配有附加的電接觸針、澆鑄成形的開關(guān)電路等等。轉(zhuǎn)發(fā)器13.1，13.2，13.3可以隨時(shí)粘附在所有市售的輻射源、特別是空心陰極燈上。
在改裝已經(jīng)處于使用中的分析儀器時(shí)，不需要觸及現(xiàn)有的組件、如燈保持架或電布線。
本發(fā)明提出的新裝置和新方法的另一優(yōu)點(diǎn)還在于在操作分析儀器時(shí)可避免犯主觀的錯(cuò)誤。如果一個(gè)輻射源偏離制造者的說(shuō)明書地被操作，這也僅僅可能是故意的。
每一個(gè)輻射源都永久性地有其歷程。在不明確保證條件時(shí)，可參照已選取的數(shù)據(jù)客觀地判定是否有一項(xiàng)保證條件或一種故意的操作誤差。
當(dāng)然，在分析儀器上總是有可能不按本發(fā)明地使用配有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的或未編碼的燈。另一方面如前所述也可以在沒有寫/讀單元11的光譜儀上使用編碼的輻射源。這些輻射源可按常規(guī)控制和操作。
標(biāo)記標(biāo)記列表1分析儀器5.3輻射源 11寫/讀單元2控制單元6燈保持架 12發(fā)送/接收3指示單元7軸線 天線4供電系統(tǒng)8輻射路徑 13.1轉(zhuǎn)發(fā)器5.1輻射源9試樣 13.2轉(zhuǎn)發(fā)器5.2輻射源10探測(cè)單元13.3轉(zhuǎn)發(fā)器
權(quán)利要求
1.用于鑒定在一種光學(xué)分析儀器(1)上使用的輻射源(5.1，5.2，5.3)的特性的一種裝置，其中--每個(gè)輻射源(5.1，5.2，5.3)都配置一個(gè)數(shù)據(jù)載體，在該數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)著用于鑒定有關(guān)輻射源(5.1，5.2，5.3)的數(shù)據(jù)，和/或存儲(chǔ)著用于涉及輻射源(5.1，5.2，5.3)的工作參數(shù)的數(shù)據(jù)，--為所選擇的輻射源(5.1)中的一個(gè)而配置的數(shù)據(jù)載體為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞而與一個(gè)寫/讀單元(11)聯(lián)通地相連，--寫/讀單元(11)與一個(gè)控制單元(2)相連，以便為控制所述所選擇的輻射源(5.1)而預(yù)定出工作參數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)置了轉(zhuǎn)發(fā)器(13.1，13.2，13.3)，該轉(zhuǎn)發(fā)器--為了讀入和提取鑒定數(shù)據(jù)，并--為了讀入和提取用于工作參數(shù)的數(shù)據(jù)-如工作電壓、工作電流、被輻射的光的波長(zhǎng)、每一分析過(guò)程的使用持續(xù)時(shí)間、多次分析過(guò)程累計(jì)使用持續(xù)時(shí)間、在不同分析儀器(1)上的使用情況、剩余的所期望的使用壽命。
3.按權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，寫/讀單元(11)具有一個(gè)發(fā)送/接收天線(12)以用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞，即從配置于所選擇的輻射源(5.1)的數(shù)據(jù)載體傳出數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)傳給該數(shù)據(jù)載體。
4.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器(13.1，13.2，13.3)中的每一個(gè)都包含一個(gè)具有可寫和可讀存儲(chǔ)功能的微處理器，以及一個(gè)發(fā)送/接收天線，以用于發(fā)送從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)和用于接收將被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
5.按權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，將空心陰極燈或其它線輻射器設(shè)置為輻射源(5.1，5.2，5.3)。
6.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)分析儀器(1)是一種光譜儀。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，光譜儀是原子吸收光譜儀。
8.用于鑒定在一個(gè)光學(xué)分析儀器(1)中所使用的輻射源(5.1，5.2，5.3)的特性的方法，其中將數(shù)據(jù)-該數(shù)據(jù)配置于一個(gè)為了在一個(gè)分析過(guò)程中的使用而所選擇的輻射源(5.1)-傳遞到一個(gè)中央控制單元(2)，并由該控制單元(2)產(chǎn)生相應(yīng)于所述數(shù)據(jù)的工作參數(shù)；其特征在于，--所述數(shù)據(jù)傳遞是雙向進(jìn)行的，其中--一方面涉及到所選擇的輻射源(5.1)的鑒定數(shù)據(jù)和/或信息數(shù)據(jù)-如預(yù)定工作電壓、預(yù)定工作電流、剩余的可期待的壽命或被輻射的光的波長(zhǎng)都傳遞到控制單元(2)，--另一方面涉及到所選擇的輻射源(5.1)的數(shù)據(jù)-如每個(gè)分析過(guò)程的使用持續(xù)時(shí)間或多次分析過(guò)程的累積使用持續(xù)時(shí)間都傳遞給所選擇的輻射源(5.1)，并配置于該輻射源(5.1)地加以存儲(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鑒定一種分析儀器(1)上的輻射源(5.1，5.2，5.3)的特性的裝置。為輻射源(5.1，5.2，5.3)配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與一個(gè)寫/讀單元(11)聯(lián)通，其中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和寫/讀單元(11)之間交換數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)既涉及每種輻射源(5.1，5.2，5.3)的鑒定，也涉及對(duì)于其控制的預(yù)定。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的方法，借以根據(jù)為每個(gè)輻射源(5.1，5.2，5.3)所配置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)鑒定一個(gè)分析儀器(1)內(nèi)部的輻射源(5.1，5.2，5.3)的特性，其中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可根據(jù)每種輻射源(5.1，5.2，5.3)的使用情況按一定的時(shí)距加以更新。
文檔編號(hào)G01N21/31GK1734255SQ20051009115
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月10日
發(fā)明者E·塔姆, G·施萊默 申請(qǐng)人:安納利蒂克耶拿股份公司