174690. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendeséz differencia pulzuspolarográfia részére
3 174690 4 párhuzamosan kötött kapacitás jelentősen csillapítja. Ez az erősítő megszólalási érzékenységét csökkenti, ami a kimenő jel időlefutását rendkívül hátrányosan befolyásolja, torzítja. A kimenő jelnek azon összetevői, amelyek a töltőáramnak felelnek meg, lassan csengnek le, és az eredeti jelből való kiszűrésük nem oldható meg kielégítően. A fentiekben elmondott hátrányok tették célszerűvé és szükségessé eljárásunk és berendezésünk megalkotását, amely az ismert eljárás hátrányait kiküszöböli. A differencia-pulzuspolarográfia területére vonatkozó megoldásunk szerint az idő függvényében lineárisan változó polarizációs feszültségre egy feszültségimpulzust szuperponálunk, és eközben az impulzus elején és végén megjelenő polarográfiás áramkülönbségnek megfelelő feszültségjelet regisztráljuk. A találmány lényege egy olyan eljárás, amelynek során az áramot két különböző szintű jel alakjában - 0—10® feszültségviszonyoknak megfelelően - felerősítjük, és ugyanakkor még a feszültség-polarizációs-impulzusadás előtt a kimenő feszültségimpulzus szintjét egy olyan időszakaszban szabályozzuk kisebb szintre, amely szakasz 1—99%-a a feszültség-polarizációs impulzus teljes időtartamának. A kimenő jel szintjének értékeit a 0-10® tartományban a polarizációs impulzusok homlokszélességének 1—99%-a közötti részét teheti ki. Ez azt jelenti, hogy abban a pillanatban, amikor a polarizációs impulzus az elektródára érkezik, az áram-feszültség követő erősítés csökken. Azon idő eltelte után, amely 1 -99%-a a polarizációs impulzus teljes időtartamának, magasabb erősítést állítunk be. A polarizációs impulzus ideje alatt tehát két különböző kimenő feszültséget hozunk létre, amelyek közül a második (azaz a magasabb feszültség) mérési célokra használható fel. A 0-viszonyszám azt jelenti, hogy az az áramkör, amely a feszültségcsúcsok kiküszöbölésére szolgál, nem kapcsolódik be. Ez az eset néhány elméleti elektronikai vizsgálat alkalmával következhet be. A 0—10® tartományban levő számértékek viszonyát (tehát mindkét erősítési értékre vonatkoztatva) a cella impedanciája alapján állítjuk be. Gyakorlati adatok szerint célszerűen 104 értéket választunk, amely érték a legtöbb esetben kielégítő. A kimenő feszültség csökkentésének időtartama az impulzus folyamán a cella impedanciája alapján választható érték. A gyakorlatban kitűnt, hogy ez az időtartam a teljes impulzus idejének mintegy 10%-át teszi ki. A találmány tárgyát képezi továbbá a javasolt eljárás megvalósítására szolgáló berendezés is. Ez egy áramkövető kapcsolású műveleti erősítőt tartalmaz. A találmány szerinti berendezés lényege az a kapcsolási elrendezés, amelyben egy visszacsatoló ellenállással párhuzamosan kapcsolva, egy-egy monostabil billenőáramkörrel végzett analóg-kapcsolóhoz sorosan csatlakozó ellenállás van kötve. A találmányi gondolat azon a felismerésen alapul, hogy az áramkövető időkonstansának befolyását a hasznos jelre az elektrolitikus áram igen nagy erősítése mellett oly módon tudjuk kiküszöbölni, hogy egyidejűleg a feszültségimpulzusnak az elektródára való adásával egyidejűleg az erősítő erősítési tényezőjét egy alkalmas időszakaszban- például 10-20 msec időszakaszban - néhány nagyságrenddel azáltal csökkenthetjük, hogy igen kis ellenállásértékű visszacsatoló ellenállást alkalmazunk. Az említett időszakaszban - amikor is a visszacsatoló áramág időállandója több nagyságrenddel kisebb - a hasznos jel olyan értékre csökken, amely érték a valóságban csak az elektrolitikus áram nagyságának felel meg. Ezt követően, néhány nagyságrenddel nagyobb visszacsatoló ellenállás alkalmazásával ezt a jelet olyan szintre erősítjük, amely szinten a jelet további áramkörök alkalmazásával már fel tudjuk dolgozni. A jelet alkalmas pillanatban analóg tárolóban tároljuk, majd a jelet a későbbiek folyamán abból a jelből vonjuk ki, amely jel a feszültségimpulzusnak az elektródára való adása előtt az elektrolitikus áram értékének felelt meg. A polarizációs impulzus kis mérvű erősítése védi az erősítőt az impulzusadás pillanatában fellépő áramcsúcs következtében a telítés ellen. A találmány szerinti eljárás és berendezés részletes leírását a találmány szerinti differencia pulzuspolarográfla céljára szolgáló berendezés ismertetése kapcsán mutatjuk be részletesebben. A kapcsolás 1 műveleti erősítője párhuzamosan van kapcsolva a visszacsatoló ágban egy 3 ellenállással, egy 4 kondenzátorral és egy 2 ellenállással sorba kapcsolt 7 analóg kapcsolóval, ahol is a 7 analóg kapcsolót egy 8 monostabil billenőáramkör vezérli. Az 1 műveleti erősítő inverter bemenetére van csatlakoztatva az 5 referencia-elektróda, míg az 1 műveleti erősítőnek a nem invertált bemenete földelve van. A fent ismertetett kapcsolási elrendezés előnyeit az alábbiakban ismertetendő olyan alkalmazási példa kapcsán mutatjuk be részletesebben, amely a találmány lényegének ismertetésére igen alkalmas, anélkül azonban, hogy ezen kiviteli példa az oltalmi kört korlátozná. A 6 cseppelektróda jeláramát az áramkövető kapcsolású 1 műveleti erősítő dolgozza fel. A higany 6 cseppelektródára való feszültségimpulzusadás pillanatában, 10—20 msec időtartamig a 8 monostabil billenő áramkör gerjesztést kap. A létrejövő impulzus a 7 analóg kapcsolót — például térvezérlésű tranzisztort - vezetővé teszi, és ez a 2 ellenállást a visszacsatoló áramágban vezetővé teszi. A 7 analóg kapcsoló zárása után a hasznos jel további feldolgozásához szükséges erősítés értéke növekszik, és ez az erősítő ebben az időpillanatban már attól az áramösszetevőtől mentes, amely áramkövető összetevő a töltőáramnak felel meg. Ilyen módon olyan polarográfiás jelleggörbéket lehet előállítani, amely jelleggörbéket a töltőáram akár 2 • 10"7 mólkoncentráció érték esetén sem torzít. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás differencia pulzuspolarográfia céljára, amelynek során időben lineárisan változtatható polarizációs feszültségre egy feszültségimpulzust szuperponálunk, miközben az impulzussal való szuperponálást megelőzd polarográfiás áram kezdete 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
