168256. lajstromszámú szabadalom • Atomabszorpciós spektrofotométer moduláló és demoduláló rendszer

3 168256 4 A találmány szerinti moduláló és demoduláló rendszert kiviteli példa kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon a találmány szerinti rendszer tömbvázlata látható. Az 1 tápfeszültségforrás a 2 speciális fényforrást (vájt katódlámpa) táplálja, a 3 nagyfeszültségű tranzisztoron és a 4 ellenálláson keresztül. Az 5 négyszöggenerátor négyszög alakú feszültséget állít elő. Ennek egyik kimenete a 6 elektrolumineszcens diódára csatlakozik, amelynek fénye a 7 moduláló tranzisztorra esik. Ha a 6 elektrolumineszcens diódán áram folyik át, ez a vezérlő négyszög feszültség egyik félperiódusának felel meg, akkor a 7 moduláló tranzisztor vezet, ha nem folyik át a 6 elektrolumineszcens diódán áram, a 7 moduláló tranzisztor le van zárva. A 8 referencia feszültségforrás árama a 7 moduláló tranzisztoron és a vele párhuzamosan kötött 9 modulációmélység beállító ellenálláson és a 10 referencia feszültségadó ellenálláson folyik át. A 11 erősítőt a 4 ellenálláson eső, a 2 speciális fényforrás áramával arányos feszültség és a 10 referencia feszültségadó ellenálláson eső, a 8 referencia feszültségforrás által keltett feszültség különbségével vezéreljük. Az atomabszorpciós spektrofotométereknél használt fényforrások vájt katód (hollow cathode) lámpák. Ezek gázkisülési csövek. Ahhoz, hogy ezen lámpák fénye konstans legyen, konstans árammal kell táplálni. A konstans áram előállításához áramstabilizátort használunk. Miután a lámpák 100—400 V nagyságrendű tápfeszültséggel működnek és korszerű módon, tehát kizárólag félvezetőkkel kívántuk az áramstabilizátort megoldani, a 3 tranzisztor nagyfeszültséget bíró típus. A nagyfeszültségű áramkört az 1 tápfeszültségforrás, a 2 speciális fényforrás —vájt katódlámpa — a 3 nagyfeszültségű tranzisztor, és a 4 ellenállás által meghatározott kör alkotja. Ebben az áramkörben van az a vájt katódlámpa, amely áramát konstans értékben kell tartani. A körben folyó áram nagysága a 3 nagyfeszültségű tranzisztor bázis-emitter feszültségével van beállítva. A 3 nagyfeszültségű tranzisztor bázis-emitter feszültségét a 4 ellenálláson eső, vájt katódlámpa áramával arányos feszültség és a 10 referencia feszültségadó ellenálláson levő feszültség különbségéből adódó, a 11 erősítőn át ható feszültség adja. Ha a 2 vájt katódlámpa árama valamilyen okból kifolyólag, pl. hálózati feszültség változás, lámpa öregedés stb. miatt megváltozik, a 4 ellenálláson levő' feszültség is megváltozik és a 11 erősítőn át úgy vezérli a 3 nagyfeszültségű tranzisztort, hogy annak ellenállás változása folytán a 2 vájt katódlámpa árama konstans maradjon. A 3 nagyfeszültségű tranzisztor, a 22 földponthoz képest kap vezérlést. A referencia feszültséget adó áramkört a 8 referencia feszültségforrás, 10 referencia feszültségadó ellenállás, a 7 moduláló tranzisztor és a 9 ellenállás alkotják. A 10 ellenálláson eső feszültséget a 8 referencia feszültségforrás által, az azon áthajtott áram állítja elő, amely, pl. ha a 7 moduláló tranzisztor ellenállását zérusnak vesszük, egy konstans értékű referencia feszültséget jelent. A 10 ellenálláson csak a 8 referencia feszültségforrás árama kelthet feszültséget, a 4 ellenálláson pedig a vájt katódlámpa árama. A 4 és 10 5 ellenállásokon eső feszültségek különbsége az adott elrendezésben a legcélszerűbben vezérli a 11 integrált áramkörös erősítőt a 22 földponthoz viszonyítva. Az elrendezésből látható, hogy a 7 moduláló 10 tranzisztor vezérlése az 5 négyszöggenerátorból közvetlenül nem oldható meg, mivel annak sem az emittere, sem a kollektora nem köthető a 22 földpontra, anélkül, hogy az áramkör egyszerű felépítése fel ne boruljon. 15 Más megoldás csak a tápegységek számának növelésével valósítható meg, ami indokolatlan, bonyolultságot és nagyobb alkatrész arányt, illetve a meghibásodási valószínűség növekedését jelentheti. A 6 elektrolumineszcens dióda és fototranzisztor 20 alkalmazása a modulálás korszerűbb és kisebb tranziens tartalmú kivitelét jelenti. Az elrendezés maga tehát egy áramstabilizátor. Ha a 7 moduláló tranzisztort a 6 elektrolumineszcens dióda segítségével periodikusan nyitjuk és 25 zárjuk, akkor a 10 referencia feszültségadó ellenálláson eső feszültség is hasonló ütemben fog változni, ez pedig a 11 erősítőn keresztül a 3 nagyfeszültségű tranzisztor ellenállását is periodikusan változtatja. Ennek következménye a 2 speciális 30 fényforrás áramának periodikus ingadozása, amely annak modulálását jelenti. Ennek megfelelően a 2 speciális fényforrás fénye periodikusan változó lesz. A 2 speciális fényforrás modulált karakterisztikus fénye a 12 speciális porlasztó égő lángján és a 35 13 monokromátoron keresztül halad és a 14 fotoelektronsokszorozóra esik. A 14 fotoelektronsokszorozót a 15 nagyfeszültségű stabilizátor táplálja. A 14 fotoelektronsokszorozóra eső fény intenzitásával arányos modulált feszültség a 16 40 munkaellenálláson jelenik meg, majd a 17 erősítőn áthaladva, annak kimenetére kerül. A 17 erősítő kimenete és a 22 földpont között van a 18 fázisérzékeny demoduláló tranzisztor, amelynek bázisára az 5 négyszöggenerátor egység-45 bői négyszög feszültséget vezetünk. A 18 fázisérzékeny demoduláló tranzisztor a négyszög feszültség első félperiódusában rövidzárként, a másik félperiódusában szakadásként viselkedik. Mivel a 2 vájt katódlámpa fénye az 5 50 négyszöggenerátor által vezérelt 6 elektrolumineszcens dióda és 7 moduláló tranzisztor által van modulálva, a 17 erősítő kimenetén a modulált fénynek megfelelő fázisú egyenirányítandó négyszögfeszültséget kapjuk, amely azonos fázisban van 55 a 18 tranzisztor bázisára jutó négyszög alakú feszültséggel. Ily módon a 17 erősítő kimenetén a fényabszorpcióval arányos, modulált váltófeszültséget fázisérzékenyen egyenirányítjuk. Az egyenirá-60 nyitott feszültséget a 19 ellenállásból és 20 kondenzátorból álló szűrőlánc simítja és a 21 Deprez műszer végzi. A találmány szerinti elrendezés az eddigi megoldásoknál egyszerűbb, mozgó alkatrészt nem 65 tartalmaz. A speciális fényforrások élettartamának 2