基本信息
- 项目名称：
- 同轴双阴极五元素空心阴极灯
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 同轴双阴极五元素阴极灯能同时1次测量得到血液中五种元素的含量，经典的空心阴极灯需要5次测量才能够得到血液中五种元素的含量。本方法测量方便快捷，节省血样，解决的关键科技问题是每测量一个元素换一个灯的问题。1滴血1次测量得到血液中5五种元素的含量，经典的空心阴极灯需要5滴血5次测量得到血液中5种元素的含量。
- 详细介绍：
- 在原子吸收光谱法的理论指导下，于一支同轴双阴极五元素空心阴极灯中分时检测到5条锐线光源，实现一次进样测量5个元素。两个空心阴极丝上一个含有2种元素，另一个含3种元素，将2个空心阴极灯丝组装在同轴线上，灯丝之间安插2个空心阳极片。对2个空心阴极灯丝和2个阳极施加顺序脉冲电压。脉冲频率ν=200Hz，脉冲供电占空比为1：5，脉冲周期tc=5ms，脉冲时间tp=tc/M，光强度的检测时间td在脉冲时间tp的后1/4,即占用0.25tp，占空因数=tp/tc =1/M。见图3。例如M=2, 脉冲时间tp=tc/2=2.5ms，光强度检测时间td =1/4=0.25ms。按技术路线检测全部锐线收峰。离散信号的吸光强度检测时间tmn按公式（1）计算。同一灯丝上锐线的吸收峰在同一时间检测，而不同灯丝上锐线的吸收峰在顺序时间内检测。i是表示周期数量的自然整数列。信号产生的频率与脉冲频率一致，描绘光强度与时间的关系不必采用如此大的数据量，火焰原子吸收的采样速度为5个点/秒已经足够，1个点用200毫秒，200毫秒/5毫秒=40个点，最终的信号值是40个脉冲中离散信号的远离值。无火焰原子吸收的采样速度为20个点/秒已经足够确定峰面积或峰高的精度，1个点占用1000/20=50毫秒，50毫秒/5毫秒=10个点，最终的信号值是10个脉冲中的离散信号的均值。 tmn=i(tc-1)+mtc/M-0.25tc/M （1） 如果同轴双阴极五元素空心阴极灯同时供电，则线光谱相互重叠而成为连续光谱，连续光谱会对后面的分光系统提出很高的要求。而采用顺序脉冲供电则产生的光谱不能相互干扰，保持了线光谱的高分辨能力。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的：于一支同轴双阴极五元素空心阴极灯中分时检测到5条锐线光源，实现一次进样测量五个元素。对五种元素的定性定量分析。提高原子吸收分析的速度和一次检测所获得的信息量。 基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标：在同一光学主轴上排列2个空心阴极灯丝和阳极环。脉冲供电，分时检测各锐线的原子吸收。 主要技术指标：见研究报告。
科学性、先进性
- 作品的科学性先进性: 同轴双阴极五元素阴极灯能同时1次测量得到血液中五种元素的含量，经典的空心阴极灯需要5次测量才能够得到血液中五种元素的含量。本方法测量方便快捷，节省血样，解决的关键科技问题是每测量一个元素换一个灯的问题。1滴血1次测量得到血液中5五种元素的含量，经典的空心阴极灯需要5滴血5次测量得到血液中5种元素的含量。 技术性分析说明和参考文献资料：见研究报告。
获奖情况及鉴定结果
- 在我校第八届大学生课外学术科技作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 可以有偿转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：本方法测量方便快捷，节省血样，解决的关键科技问题是每测量一个元素换一个灯的问题。1滴血1次测量得到血液中5五种元素的含量，经典的空心阴极灯需要5滴血5次测量得到血液中5种元素的含量。作品适用范围：适用于同轴排列空心阴极灯式的全血五元素分析仪。 推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测：用于全血五元素分析仪的制造企业。每个灯售价1000元，年销2000个，实现产值200万。可实现利润50%。
同类课题研究水平概述
- Photron公司开发了一种多元素灯，6个空心阴极灯芯均匀分布在直径50mm的灯壳内的同一圆周平面上，中心是公共阳极。6个阴极分别引线和供电，对要使用和需预热的阴极供电，其他阴极不供电，每一个空心阴极，就是一只单元素灯一样，使用时以阳极中心为轴旋转，一次进样只能测量一个元素，优点是没有元素之间的光谱重叠干扰，此种多元素空心阴极灯在澳大利亚GBC公司的932/933 plus系列原子吸收光谱仪上获得了应用。 世界各地的原子吸收光谱分析工作者和设计者也一直在致力于用一个光源获得众多的锐线的研究。国内外已经有用合金制造复合元素灯的先例，多元素空心阴极灯多是针对特定生产和工作需要而制作的，如用于钢铁工业的Cr-Co-Cu-Mn-Ni多元素灯，用于玻璃工业的Co-Cu-Fe-Mn-Ni多元素灯等，用于临床全血中的五元素测定的Ca-Cu-Mg-Fe-Zn多元素灯。多元素灯用于制造专用仪器，不能改变测量的元素。共同存在的问题是采用一个合金，用一个空心阴极，因此产生光谱干扰。国内外同轴双阴极五元素空心阴极灯的设计未见报导
