1.4. Усовершенствованный двухструйный дуговой плазмотрон и другие работы по атомно-эмиссионному анализу

Золотов Юрий Александрович
Академик РАН

 

В 1930 г. Б.А. Ломакин предложил эмпирическую зависимость интенсивности спектральных линий от концентрации элемента в пробе (Труды ВНИИметрологии. 1932. Вып. 2(18). С. 139-163). Эта зависимость известна как формула Ломакина-Шайбе (или Шайбе-Ломакина).

Многое сделано в направлении совершенствования двухструйного дугового плазмотрона как источника возбуждения спектра. Этот источник удобен для прямого анализа твердых сыпучих проб, например измельченных геологических или порошкообразных технологических образцов. При решении таких задач двухструйный дуговой плазмотрон имеет преимущества перед другими источниками, используемыми для атомно-эмиссионного анализа.

Рис. 1.7. Схема двухструйного плазмотрона.

Идея двухструйного плазмотрона, выдвинутая и реализованная впервые, по-видимому, Валенте и Шренком [24], была развита В.С. Эншельштом и его коллегами [25-28] и одновременно Эллиотом и другими [29, 30]. Разработка Энгельшта, Жеенбаева и др., усовершенствованная А.П. Тагильцевым, была сначала активно использована аналитиками Новосибирска под руководством И.Г. Юделевича [31], а затем С.Б. Заякиной. Фирма «ВМК-Оптоэлектроника» в том же Новосибирске создала атомно-эмиссионные спектрометры с усовершенствованными двухструйными плазмотронами (например, [32]). Накоплен большой опыт практического использования ДДП в анализе геологических образцов и сыпучих материалов, обобщенный в докторской диссертации С.Б. Заякиной и ее же монографии, написанной совместно с Г.Н. Аношиным [33, 34].

Рис. 1.8. Книга Г.Н. Аношина и С.Б. Заякиной о двухструйном плазмотроне.

Для дугового атомно-эмиссионного анализа был разработан так называемый метод «просыпки» (В.В. Недлер, А.К. Русанов). В горизонтально расположенную дугу сверху вводится тонко измельченный порошок анализируемого вещества. Метод полуколичественный, но он оказался очень удобным для масштабного опробования минерального сырья и получил очень широкое распространение, особенно в геологической службе [35].

С конца прошлого века компания «ВМК-Оптоэлектроника» (Новосибирск) проводит работу по созданию и совершенствованию линейного многоканального анализатора эмиссионных спектров (МАЭС) на основе многокристалльных сборок линеек фотодиодов. МАЭС нашёл широкое применение в аналитических лабораториях, его используют с разными источниками возбуждения излучения – дугой постоянного и переменного тока, искрой, лазером, индуктивно связанной плазмой, дуговым двухструйным плазмотроном и разными спектральными приборами – призменными и дифракционными, отечественными и зарубежными. В 2001 г. он включён в Государственный реестр средств измерений РФ. МАЭС непрерывно совершенствуется на основе опыта его использования в многочисленных аналитических лабораториях.