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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 同軸雙陰極五元素空心陰極燈
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 同軸雙陰極五元素陰極燈能同時(shí)1次測(cè)量得到血液中五種元素的含量，經(jīng)典的空心陰極燈需要5次測(cè)量才能夠得到血液中五種元素的含量。本方法測(cè)量方便快捷，節(jié)省血樣，解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題是每測(cè)量一個(gè)元素?fù)Q一個(gè)燈的問(wèn)題。1滴血1次測(cè)量得到血液中5五種元素的含量，經(jīng)典的空心陰極燈需要5滴血5次測(cè)量得到血液中5種元素的含量。
- 詳細(xì)介紹：
- 在原子吸收光譜法的理論指導(dǎo)下，于一支同軸雙陰極五元素空心陰極燈中分時(shí)檢測(cè)到5條銳線光源，實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣測(cè)量5個(gè)元素。兩個(gè)空心陰極絲上一個(gè)含有2種元素，另一個(gè)含3種元素，將2個(gè)空心陰極燈絲組裝在同軸線上，燈絲之間安插2個(gè)空心陽(yáng)極片。對(duì)2個(gè)空心陰極燈絲和2個(gè)陽(yáng)極施加順序脈沖電壓。脈沖頻率ν=200Hz，脈沖供電占空比為1：5，脈沖周期tc=5ms，脈沖時(shí)間tp=tc/M，光強(qiáng)度的檢測(cè)時(shí)間td在脈沖時(shí)間tp的后1/4,即占用0.25tp，占空因數(shù)=tp/tc =1/M。見(jiàn)圖3。例如M=2, 脈沖時(shí)間tp=tc/2=2.5ms，光強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)間td =1/4=0.25ms。按技術(shù)路線檢測(cè)全部銳線收峰。離散信號(hào)的吸光強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)間tmn按公式（1）計(jì)算。同一燈絲上銳線的吸收峰在同一時(shí)間檢測(cè)，而不同燈絲上銳線的吸收峰在順序時(shí)間內(nèi)檢測(cè)。i是表示周期數(shù)量的自然整數(shù)列。信號(hào)產(chǎn)生的頻率與脈沖頻率一致，描繪光強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系不必采用如此大的數(shù)據(jù)量，火焰原子吸收的采樣速度為5個(gè)點(diǎn)/秒已經(jīng)足夠，1個(gè)點(diǎn)用200毫秒，200毫秒/5毫秒=40個(gè)點(diǎn)，最終的信號(hào)值是40個(gè)脈沖中離散信號(hào)的遠(yuǎn)離值。無(wú)火焰原子吸收的采樣速度為20個(gè)點(diǎn)/秒已經(jīng)足夠確定峰面積或峰高的精度，1個(gè)點(diǎn)占用1000/20=50毫秒，50毫秒/5毫秒=10個(gè)點(diǎn)，最終的信號(hào)值是10個(gè)脈沖中的離散信號(hào)的均值。 tmn=i(tc-1)+mtc/M-0.25tc/M （1） 如果同軸雙陰極五元素空心陰極燈同時(shí)供電，則線光譜相互重疊而成為連續(xù)光譜，連續(xù)光譜會(huì)對(duì)后面的分光系統(tǒng)提出很高的要求。而采用順序脈沖供電則產(chǎn)生的光譜不能相互干擾，保持了線光譜的高分辨能力。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的：于一支同軸雙陰極五元素空心陰極燈中分時(shí)檢測(cè)到5條銳線光源，實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣測(cè)量五個(gè)元素。對(duì)五種元素的定性定量分析。提高原子吸收分析的速度和一次檢測(cè)所獲得的信息量。 基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)：在同一光學(xué)主軸上排列2個(gè)空心陰極燈絲和陽(yáng)極環(huán)。脈沖供電，分時(shí)檢測(cè)各銳線的原子吸收。 主要技術(shù)指標(biāo)：見(jiàn)研究報(bào)告。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 作品的科學(xué)性先進(jìn)性: 同軸雙陰極五元素陰極燈能同時(shí)1次測(cè)量得到血液中五種元素的含量，經(jīng)典的空心陰極燈需要5次測(cè)量才能夠得到血液中五種元素的含量。本方法測(cè)量方便快捷，節(jié)省血樣，解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題是每測(cè)量一個(gè)元素?fù)Q一個(gè)燈的問(wèn)題。1滴血1次測(cè)量得到血液中5五種元素的含量，經(jīng)典的空心陰極燈需要5滴血5次測(cè)量得到血液中5種元素的含量。 技術(shù)性分析說(shuō)明和參考文獻(xiàn)資料：見(jiàn)研究報(bào)告。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在我校第八屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 可以有償轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：本方法測(cè)量方便快捷，節(jié)省血樣，解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題是每測(cè)量一個(gè)元素?fù)Q一個(gè)燈的問(wèn)題。1滴血1次測(cè)量得到血液中5五種元素的含量，經(jīng)典的空心陰極燈需要5滴血5次測(cè)量得到血液中5種元素的含量。作品適用范圍：適用于同軸排列空心陰極燈式的全血五元素分析儀。 推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：用于全血五元素分析儀的制造企業(yè)。每個(gè)燈售價(jià)1000元，年銷(xiāo)2000個(gè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值200萬(wàn)?？蓪?shí)現(xiàn)利潤(rùn)50%。
同類(lèi)課題研究水平概述
- Photron公司開(kāi)發(fā)了一種多元素?zé)簦?個(gè)空心陰極燈芯均勻分布在直徑50mm的燈殼內(nèi)的同一圓周平面上，中心是公共陽(yáng)極。6個(gè)陰極分別引線和供電，對(duì)要使用和需預(yù)熱的陰極供電，其他陰極不供電，每一個(gè)空心陰極，就是一只單元素?zé)粢粯?，使用時(shí)以陽(yáng)極中心為軸旋轉(zhuǎn)，一次進(jìn)樣只能測(cè)量一個(gè)元素，優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有元素之間的光譜重疊干擾，此種多元素空心陰極燈在澳大利亞GBC公司的932/933 plus系列原子吸收光譜儀上獲得了應(yīng)用。 世界各地的原子吸收光譜分析工作者和設(shè)計(jì)者也一直在致力于用一個(gè)光源獲得眾多的銳線的研究。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有用合金制造復(fù)合元素?zé)舻南壤嘣乜招年帢O燈多是針對(duì)特定生產(chǎn)和工作需要而制作的，如用于鋼鐵工業(yè)的Cr-Co-Cu-Mn-Ni多元素?zé)?，用于玻璃工業(yè)的Co-Cu-Fe-Mn-Ni多元素?zé)舻?，用于臨床全血中的五元素測(cè)定的Ca-Cu-Mg-Fe-Zn多元素?zé)?。多元素?zé)粲糜谥圃鞂?zhuān)用儀器，不能改變測(cè)量的元素。共同存在的問(wèn)題是采用一個(gè)合金，用一個(gè)空心陰極，因此產(chǎn)生光譜干擾。國(guó)內(nèi)外同軸雙陰極五元素空心陰極燈的設(shè)計(jì)未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)
