[发明专利]一种应用于原子吸收光谱法测汞仪的紫外光源分束装置

说明书

本发明属于烟气汞含量检测领域，具体涉及一种应用于原子吸收光谱法测汞仪的紫外光源分束装置。包括：紫外点光源发生模块、点/线光源转换模块、光束宽度收缩模块、以及光束分束模块；紫外点光源发生模块能够产生测试所需的波长为253.7nm的点光源，后经点/线光源转换模块转换成平行光束，再经光束宽度收缩模块调理光束宽度后，送入光束分束模块，进行等光强分束。本发明能够实现紫外点光源的线光源化，并实现等光强分束，为采用原子吸收光谱法的测汞仪提供多个稳定可靠、互相平行的紫外线线光源，以适应多价态在线测汞仪的发展需求。

技术领域

本发明属于烟气汞含量检测领域，具体涉及一种应用于原子吸收光谱法测汞仪的紫外光源分束装置。

背景技术

我国是能源大国，现阶段我国的能源消费结构中，煤炭所占比例仍然较大(约为总量的60％)，并仍将在未来的一段时间内维持较高水平。燃煤电厂的污染物排放问题受到广泛关注。汞作为一种具有较强生物毒性的痕量元素，控制其排放就显得尤为重要。在2011年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223─2011)中，明确限制了汞排放不得超过30μg/m³。因此，对燃煤电厂汞排放控制技术的研究与应用已迫在眉睫。在汞控制技术的科学研究与工程应用过程中，汞计量测试显得尤为重要。因此，工程与学术领域对烟气汞浓度测试也提出了较高的要求。通常燃煤烟气中汞的组成主要有三大类，即：颗粒汞、零价汞和二价汞。在进行烟气汞含量分析时，往往最关心零价汞和二价汞的分布情况，且希望同时获得两种汞含量的参数。因此，多价态在线测汞仪的研制有着很强的现实意义。

而现有的原子吸收光谱法测汞仪(CVAAS)，多采用单通道测量技术，即同一时间只有一路测量通道接入待测含汞烟气，进行测量工作。因此，现存的单通道原子吸收光谱法测汞仪还未实现对含汞烟气中二价汞和零价汞的同时测量功能。

与单通道测量技术相比，多通道原子吸收光谱法测汞仪能够实现对含汞烟气中二价汞和零价汞的同时测量功能，满足了实际工程和研究领域的需求。针对多光源如何产生的问题，市场上有些测汞仪采用了多汞灯的方法，然而该种方法引入了汞灯光源不一致的误差，且抗干扰能力较差，使用效率不高。另外，现有的原子吸收光谱法测汞仪所采用的汞灯光源，往往不加调理即送入吸收池。由于汞灯直接发出的光源并不是严格的线光源，而是类似点光源呈发散状，这就很难保证“入射光是平行光且垂直照射”的比尔定律成立条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于原子吸收光谱法测汞仪的紫外光源分束装置，能够实现紫外点光源的线光源化，并实现等光强分束，为采用原子吸收光谱法的测汞仪提供多个稳定可靠、互相平行的紫外线线光源，以适应多价态在线测汞仪的发展需求。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种应用于原子吸收光谱法测汞仪的紫外光源分束装置，包括依次连接的：

紫外点光源发生模块：用于产生波长为253.7nm的点光源；

点/线光源转换模块：将紫外点光源发生模块产生的点光源转换成平行光束；

光束宽度收缩模块：用于调理点/线光源转换模块产生的平行光束的宽度，收缩平行光束的宽度，使能量集中；

光束分束模块：与光束宽度收缩模块的光轴重合，将经光束宽度收缩模块收缩之后的光束送入光束分束模块进行等光强分束。

进一步的，所述紫外点光源发生模块为低压汞灯。

进一步的，所述点/线光源转换模块为抛物面镜。

进一步的，所述低压汞灯的功率为2-15W；

进一步的，所述抛物面镜焦距为15-25mm，抛物面镜开口直径为20-40mm。

进一步的，所述低压汞灯装配在抛物面镜的焦点处，且装配后不得破坏抛物面镜的对称性，装配公差不超过0.5mm。