DE2845426A1

DE2845426A1 - Verfahren und vorrichtung zur spektroskopischen analyse

Info

Publication number: DE2845426A1
Application number: DE19782845426
Authority: DE
Inventors: Peter Richard Liddell; Anthony S Pearl
Original assignee: Varian Techtron Pty Ltd
Current assignee: Varian Techtron Pty Ltd
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB2007357A; GB2007357B; JPS5489682A; US4314764A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die chemische Analyse von Proben durch Spektroskopie und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf die Flammenspektrometrie. Die Erfindung ist auf die atomare Absorptions-, Fluoreszenz- und Emissionsspektroskopie anwendbar, wird jedoch im folgenden zweckmäßigerweise anhand der atomaren Absorptionsflammenspektroskopie beschrieben.

Der Zweck der Analyse durch atomare Absorptionsflammenspektrometrie besteht darin, das Vorhandensein eines interessierenden Elements in einer bestimmten Probe zu bestimmen, und bei der Durchführung der Analyse wird eine Lösung, die diese Probe enthält, in die Flamme gesprüht. Es ergeben sich jedoch praktische Schwierigkeiten, wenn die Konzentration des Elements in der Probe außerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Für die meisten Elemente umfassen die durch die atomare Flammenabsorption meßbaren Konzentrationen einen Bereich von etwa 1000. Die untere Grenze wird von dem Signal für die minimale Absorption festgelegt, das über der Grundlinienstörung beobachtet werden kann,und die obere Grenze wird durch die Krümmung der Eichung (die Änderung der Absorption für eine bestimmte Änderung der Konzentration wird fortschreitend kleiner und umso schwieriger zu bestimmen) und/oder eine erhöhte Störung infolge einer höheren Absorption festgelegt.

Wenn die Konzentration eines Elements in einer Probe über der unteren Meßgrenze liegt, ist es bekannt, eines der folgenden Verfahren anzuwenden:

a) Änderung der Wellenlänge des Monochromators des Instruments, das bei der Durchführung der Analyse verwendet wird, auf eine weniger empfindliche Linie;

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b) Drehung des Brenners des Instruments;

c) Änderung auf eine weniger empfindliche Flamme bzw. einen weniger empfindlichen Brenner;

d) Verdünnung der Probe.

Diese Techniken erfordern alle das Eingreifen einer Bedienungsperson, um eine zeitraubende Instrumenteneinstellung oder Probenbehandlung durchzuführen. Außerdem sind sie nicht leicht automatisch durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, um in geeigneter Weise den meßbaren Konzentrationsbereich zu erweitern, das ggf. für einen automatischen Betrieb geeignet ist. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.

Das übliche Verfahren der Einleitung einer Probenlösung in die Flamme besteht darin, einen Zerstäuber zu verwenden, der ein Distickstoffoxid oder Luft unter Druck verwendet, um die Probe zu zerstäuben und sie in die Flamme zu bringen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Atomdichte in der Flamme von der Geschwindigkeit der Aufnahme der Probe in der Flamme abhängt, und daß diese wiederum von der Trägergasströmung abhängt. Wenn daher die Gasströmung verringert wird, ergibt sich eine entsprechende Verringerung der Atomdichte in der Flamme, was ein der Verdünnung der Probe vergleichbares Ergebnis ist. Eine bestimmte Konzentration eines Elements in einer Probe, die zu hoch ist, um auf normale Weise gemessen zu werden, kann behandelt werden, um eine Absorptionsanzeige im meßbaren Bereich zu ergeben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß es die Einstellung der Trägergasströmung umfaßt, um den Bereich der meßbaren Konzentrationen eines Elements in einer Probe zu erweitern. Diese Einstellung ist zweckmäßig durchzuführen und kann gesteuert werden,

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um eine vorbestimmbare Änderung der Atomdichte in der Flamme zu ergeben, so daß eine genaue Abschätzung des Analyseergebnisses möglich ist. Die Strömungseinstellung ist auch leicht an eine automatische Steuerung anpaßbar, wenn dies nötig ist.

Durch die Erfindung werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8 geschaffen. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn die Erfindung auf die atomare Absorptionsspektroskopie angewandt wird, ist es zweckmäßig, den Pegel der Strahlungsenergie, die von den interessierenden Atomen in der Probe absorbiert wird, als Steuerparameter zu verwenden, um zu bestimmen, wenn die Probenströmungsgeschwindigkeit geändert werden soll. Bei der Fluoreszenz- und Emissionsspektroskopie kann die Strahlungsenergie, die von den Atomen emittiert wird, für den vorherigen Zweck verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine mögliche Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf die Flammenspektroskopie,

Figur 2 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1, aus der die Ausführungsform der Fig. 1 angeschlossen an ein atomares Absorptionsspektrofotometer hervorgeht,

Figur 3 ein Diagramm, aus dem die Änderungsfolge der Probenströmungsgeschwindigkeit bei der Konstruktion nach Fig. 2 hervorgeht, und

Figur 4 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform.

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Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine Förderleitung 2, die ein Trägergas zu dem Zerstäuber 3 transportiert, mit einem Steuerventil 4 versehen, und mehrere Überbrückungsleitungen 5, 6 und 7 sind mit der GasfOrderleitung 2 auf der stromauf- und stromabwärtigen Seite des Steuerventils 4 verbunden. Wie gezeigt, kann jede Überbrückungsleitung 5, 6 und 7 mit einer gemeinsamen Transportleitung 8 verbunden sein, die mit der Förderleitung 2 auf der stromaufwartigen Seite des Steuerventils 4 verbunden wird, und hat einen unabhängigen Anschluß an die Förderleitung 2 auf der stromabwärtigen Seite des Steuerventils 4. Eine Versorgungsleitung 9 verbindet die Förderleitung 2 mit einer geeigneten Quelle eines Trägergases, das ein Oxidationsmittel ist.

Jede Überbrückungsleitung 5, 6 und 7 hat ein Steuerventil 10, 11 und 12, einen Durchflußbegrenzer 13, 14 und 15 und ein Rückschlagventil 16, die in der Reihenfolge der Betrachtung von der Transportleitung bzw. dem Einlaßende aus angeordnet sind. Jeder Durchflußbegrenzer 13, 14 und 15 kann von geeigneter Form sein, z.B. als Nadelventil oder als feste öffnung ausgebildet sein, und jedes Rückschlagventil 16 ist so ausgebildet, daß es verhindert, daß Gas in der Förderleitung 2 auf der stromabwärtigen Seite des Ventils 4 durch die jeweilige Überbrückungsleitung 5, 6 oder 7 zurückströmt.

Jeder Durchflußbegrenzer 13, 14 und 15 kann eine unterschiedliche Kapazität haben, so daß die maximale Strömungsgeschwindigkeit durch jede Überbrückungsleitung 5, 6 und 7 unterschiedlich ist. Vorzugsweise ist jeder Durchflußbegrenzer 13, 14 und 15 so angeordnet, daß die maximale Strömung geringer als die durch die Förderleitung 2 verfügbar ist. Z.B. können bei der gezeigten Anordnung die drei Überbrückungsleitungen 5, 6 und 7

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so ausgebildet sein, daß sie jeweils solche Strömungsgeschwindigkeiten zulassen, die eine Dämpfung der Atomdichte um die Nennfaktoren 10, 100 und 1000 bewirken.

Eine Überschußgasströmungsleitung 17 ist mit jeder Überbrückungsleitung 5, 6 und 7 an einer Stelle zwischen dem jeweiligen ÜberbrückungsSteuerventil 10, 11 und 12 und einem Durchflußbegrenzer 13, 14 und 15 verbunden und vorzugsweise so ausgebildet, daß Gas zu der Zerstäuberkammer 18 geleitet wird. Wie gezeigt, kann jede überschußgasströmungsleitung 17 einen geeigneten Durchflußbegrenzer 19 haben und mit der Zerstäuberkammer 18 durch eine gemeinsame Auslaßleitung 20 verbunden sein. Bei der gezeigten Anordnung ist die Auslaßleitung 20 mit einer Brennstoffgasleitung 21 verbunden, so daß überschüssiges Oxidationsmittel und das Brennstoffgas (z.B. Azethylen) zusammen über die Leitung 22 zu einem Zusatzeinlaß 23 der Zerstäuberkammer 18 geleitet werden.

Wenn die beschriebene Anordnung in normalem Betrieb ist, ist das Förder- oder Hauptsteuerventil 4 offen, und jedes Überbrückungs- bzw. Zusatzsteuerventil 10, 11 und 12 ist geschlossen. Die Aufnahme der in den Zerstäuber 3 über die Leitung 24 gelangenden Probe wird somit von der Gasströmungsgeschwindigkeit direkt durch die Förderleitung 2 beeinflußt; in dieser Hinsicht besteht kein Unterschied zu üblichen Systemen. Wenn jedoch die Konzentration des Elements in der Probe außerhalb des Meßbereichs liegt, wird das Hauptsteuerventil geschlossen und ein Zusatzsteuerventil 10, 11 oder 12 geöffnet. Dadurch wird ein Gasstrom zu der gewählten Überbrückungsleitung 5, 6 oder 7 übertragen, der an der jeweiligen Überschußströmungsverbindung 25, 26 oder 27 geteilt wird, so daß ein Teil durch die Förderleitung 2 zu dem Zerstäuber 3 gelangt und dadurch die Probenaufnahme beeinflußt, und der andere Teil direkt zur Zerstäuberkammer 18 gelangt und keinen Einfluß auf die Probenaufnahme hat. Es folgt

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selbstverständlich eine Verringerung der Probenaufnahme, und die Einwirkung dieser Verringerung auf die Atomdichte in der Flamme kann bestimmt werden, da die Strömungsgeschwindigkeit durch die in Betrieb befindliche Überbrückungsleitung bekannt ist. Eine weitere Folge des Systems mit geteilter Strömung besteht darin, daß die Gesamtgaszufuhr zur Flamme 28, die von einem Brenner erzeugt wird, die gleiche ist, wenn die Strömung direkt durch die Förderleitung 2 oder durch eine der Überbrückungsleitungen 5, 6 und 7 geleitet wird.

Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Anordnung für einen automatischen Betrieb ausgebildet werden kann. Wenn z.B. das Instrumentenansprechverhalten derart ist, daß angezeigt wird, daß die Konzentration des Elements in der Probe nicht in dem Meßbereich liegt, schließt eine geeignete Einrichtung das Hauptsteuerventil 4 und öffnet ein Zusatzventil 10, 11 oder 12. Die Wahl der geeigneten Überbrückungsleitung 5, 6 oder 7 kann durch schrittweises Durchschalten der verfügbaren Überbrückungsleitungen 5, 6 und 7 erreicht werden, wobei man von der niedrigsten Durchflußbegrenzung zur höchsten ausgeht, bis das Instrumentenansprechverhalten anzeigt, daß eine zufriedenstellende Atomdichte in der Flamme erreicht worden ist.

Das notwendige Instrumentenansprechverhalten kann durch eine elektronische Schaltung erreicht werden, die im wesentlichen gleich der früher bei üblichen spektrometrischen Instrumenten verwendeten ist, um eine visuelle Anzeige zu schaffen, daß die Konzentration des Elements in der Analysenprobe außerhalb des Meßbereichs liegt. Diese Ansprechschaltung kann zur Betätigung von Solenoiden oder anderen geeigneten Ventilbetätigungseinrichtungen ausgebildet sein, so daß die gewünschte automatische Strömungskorrektur erreicht wird.

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Ein Instrument, das ein Strömungssteuergerät enthält, wie es beschrieben wurde, kann in üblicher Weise für den normalen Arbeitsbereich des Instruments geeicht werden, d.h., es werden ein oder mehrere Standardwerte verwendet. Zusätzliche Konzentrationsstandardwerte, die !axt denen jedes erweiterten Bereichs kompatibel sind, wie dies durch eine besondere Strömungsüberbrückungsleitung wiedergegeben wird, werden dann zur Eichung jedes erweiterten Bereichs verwendet. Bei der Verwendung des geeichten Instruments werden unbekannte Proben in normaler -//eise angesaugt. Wenn die Konzentration eines Elements in einer bestimmten Probe über dem normalen Bereich liegt, schaltet das Instrument automatisch auf den geeigneten erweiterten Bereich um und die Konzentration wird direkt angezeigt. Solch eine Anordnung erfordert keine Tätigkeit einer Bedienungsperson.

Fig. 2 zeigt als weiteres Beispiel eine schematische Darstellung eines Spektrofotometers mit einem Gerät der anhand der Fig. 1 beschriebenen Art. Bei der gezeigten besonderen Konstruktion wird jedes Ventil 4, 10, 11 und 12 von einem Solenoid 30, 31, 32 und 33 betätigt, das mit einer Spannungsquelle 34 über einen Schalter verbunden ist. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zustand ist.der Schalter 35 auf den Kontakt 36 geschaltet, so daß das Solenoid 30 erregt wird und das Ventil 4 offen ist, die Verstellung des Schalters 35 zur Umschaltung auf irgendeinen anderen der Kontakte 37, 38 oder 39 führt jedoch zum Öffnen des Ventils 10, 11 oder 12.

Die Bewegung des Schalters 35 wird über einen Meßbereichsüberschreitungsdetektor 40 gesteuert, der einen Komparator geeigneter Form enthalten kann, um ein Eingangssignal, d.h. längs des Weges 41, mit einem voreingestellten Pegel zu vergleichen. Ein Rückstellweg 42 ermöglicht den Durchgang eines Signals zum Detektor derart, daß er für jeden nachfolgenden VergleichsVorgang

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zurückgestellt werden kann.

Der Detektor 40 bewirkt auch die Beaufschlagung der Anzeigefunktion des Instruments mit einem Korrekturfaktor, wenn die Bereichskonzentration geändert wird. Hierzu ist der Ausgang des Detektors 40 mit einem weiteren Schalter 43 über einen leitenden Weg 34 verbunden, und bei dem gezeigten Beispiel kann der Schalter 43 eine von vier Betriebsstellungen einnehmen, in der er auf den Kontakt 45, 46, 47 oder 48 geschaltet ist. Fig. zeigt den Schalter 43 in der Stellung entsprechend dem normalen Bereich der Probenkonzentration, in der das Hauptventil 4 offen und die Zusatzventile 10, 11 und geschlossen sind.

Wenn der Detektor 40 einen Meßbereichsüberschreitungszustand erfaßt, erzeugt er ein Signal, das eine Änderung der Betriebsstellung der beiden Schalter 35 und 43 verursacht. Der Schalter 35 wird auf den Kontakt 37 geschaltet und schließt dadurch das Ventil 4 und öffnet das Ventil 10, und der Schalter 43 schaltet auf den Kontakt 46 um, so daß das Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung 49 über einen Bereichsschalter 50 direkt zur Anzeigeeinheit 53 geleitet wird. Der Bereichsschalter 50 ändert das die Einheit 53 durchlaufende Signal derart, daß es die Änderung der Probenkonzentration, die durch das Öffnen des Ventils 10 hervorgerufen wurde, wiedergibt, und kann für diesen Zweck einen geeigneten Verstärker enthalten. Wenn noch ein Außerbereichszustand vom Detektor 40 erfaßt wird, schalten die Schalter 35 und 53 auf die Kontakte 38 bzw. 47, so daß das Ventil 11 öffnet und der Bereichsschalter 51 einen richtigen Faktor anwendet, der mit der sich ergebenden Änderung in der Probenkonzentration kompatibel ist. Der Bereichsschalter erzeugt noch einen anderen Korrekturfaktor, wenn das Ventil offen ist, um einen noch höheren Konzentrationsbereich zu erreichen.

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Die Signalverarbeitungsschaltung 49 und die Anzeigeeinheit 53 können von üblicher Form sein. Die Schaltung kann z.B. einen geeigneten Verstärker zur Umwandlung des Ausgangssignals der Fotovervielfacherröhre 54 in logarithmische Form aufweisen, und die Einheit 53 kann ein Digitalvoltmeter, ein Analogmeter oder eine andere geeignete Anzeigeeinrichtung aufweisen.

Wie bei der üblichen atomaren Absorptionsspektroskopie richtet die Lichtquelle 55 einen Strahl 56 durch die zerstäubte Probe in der Flamme 28, die die Analysezone des Instruments darstellt. Die Probe wird dadurch bestrahlt, und die von den Atomen absorbierte Strahlungsenergie wird von der Fotovervielfacherröhre 54 in bekannter Weise ermittelt, um ein Signal zu erzeugen, das für den Pegel dieser Absorption charakteristisch ist. Die nachfolgende Verarbeitung dieses Signals über die Schaltung 49 und die Anzeigeeinheit 53, die zusammen als analoge Einrichtung bezeichnet werden können, führt zu einem Signal, das für die Quantität des fraglichen Elements in der Probe charakteristisch ist; dieses Signal wird wieder in bekannter Weise erzeugt.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Absorption in Abhängigkeit von der Probenkonzentration, gemessen in Mikrogramm pro Milliliter, zeigt. Bei dem besonderen gezeigten Beispiel war das fragliche Element in der Probe Kupfer und die relevante Wellenlänge betrug 324,7 Nanometer. Die Linie 57 stellt den Absorptionspegel über einem Konzentrationsbereich von 1:10 dar, der als der "normale Bereich" bezeichnet wird. Bei Konzentrationen über 10 ug/ml überschreitet die Absorptionslinie 57 den Punkt, der bei diesem Beispiel als der Außerbereichspunkt angesehen wird, der durch die gestrichelte Linie 61 wiedergegeben ist. Das Instrument wird dann auf die erste überbrückungsstellung geschaltet, die mit dem Schließen des Ventils 4 und dem Öffnen des Ventils 10 der Anordnung der Fig. 1 vergleichbar ist, und dies

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führt zu dem ersten erweiterten Konzentrationsbereich, der Konzentrationen von 10 bis 100 ug/ml erfaßt. Bei Konzentrationen über 100 ug/ml überschreitet die Absorptionslinie den Außerbereichspunkt 61, so daß eine Umschaltung zum zweiten erweiterten Bereich erforderlich ist und sich die Absorptionslinie 59 ergibt. In einem dritten erweiterten Bereich wird die Absorptionslinie 60 erzeugt. Wenn, wie zuvor erläutert wurde, ein erweiterter Bereich benutzt wird, wird ein geeigneter Korrekturfaktor auf die Absorptionsanzeige angewandt, um die Änderung in der Probenkonzentration zu kompensieren.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Abwandlung der anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform, bei der die meßbare Konzentration über einen einzigen veränderbaren Dämpfungsfaktor statt über drei feste Faktoren (d.h. die Überbrückungsdurchflußbegrenzer 13, 14 und 15 der Anordnung der Fig. 1) erweitert werden kann. Die Komponenten der Anordnung der Fig. 4, die denen der Anordnung der Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugsziffern, erhöht um 100, versehen. Bei dem Beispiel der Fig. 4 ist das Fördersteuerventil 4 der Anordnung der Fig. 1 durch ein Umschaltventil 104 ersetzt, das die Möglichkeit einer geteilten Auslaßströmung hat. Eine Auslaßströmung dieser Vorrichtung erfolgt längs der Förderleitung 102 zu dem Zerstäuber 103, und die andere zum Einlaß einer einzigen Überbrückungsleitung 105, deren Auslaß mit der Förderleitung 102 zwischen dem Zerstäuber 103 und dem Umschaltventil 104 verbunden ist.. Jeder Auslaß kann entsprechend den Anforderungen gewählt werden, wie sie anhand der vorherigen Anordnung erläutert wurden, d.h., der Überbrückungsauslaß wird für Konzentrationen außerhalb des Meßbereichs gewählt. Wenn gewünscht, kann das einzige Umschaltventil 104 durch zwei gesonderte Ventile ersetzt werden. Eine

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Überschußströmungsleitung 107 erstreckt sich von der stromaufwärtigen Seite des Überbrückungsdurchflußbegrenzers zu der Zerstäuberkammer 118 wie bei der vorherigen Anordnung.

Der Durchflußbegrenzer 113 hat die Möglichkeit zur veränderbaren Durchflußbegrenzung, um die drei überbrückungsdurchf lußbegrenzer 13, 14 und 15 der Anordnung der Fig. 1 zu ersetzen; dies kann durch ein dem Durchflußbegrenzer 113 zugeordnetes Nadelventil erreicht werden. Wie gezeigt, ist die Möglichkeit einer ähnlichen veränderbaren Durchflußbegrenzung für den Durchflußbegrenzer 119 der Überschußströmungsleitung 117 vorzugsweise vorgesehen. Außerdem sind, wie gezeigt ist, die veränderbaren Durchflußbegrenzer 113 und 119 unabhängig von ihrer Form so verbunden, daß einer automatisch öffnet, wenn der andere schließt, und umgekehrt.

Beim normalen Betrieb der Anordnung der Fig. 3 wird das Umschaltventil 104 so eingestellt, daß nur eine Strömung durch die Förderleitung 102 erfolgt. Wenn der meßbare Konzentrationsbereich nicht überschritten wird, wird das Umschaltventil 104 so betrieben, daß es die Strömung zur Überbrückungsleitung 105 ableitet, und die veränderbaren Durchflußbegrenzer 113 und 119 sind voreingestellt, um eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit durch die Überbrückungsleitung 105 und in die Förderleitung 102 zu erzeugen. Die Überschußströmung, wird·durch den veränderbaren Durchflußbegrenzer 119 direkt zur Zerstäuberkammer 118 abgeleitet und hat keinen Einfluß auf die Probenaufnahme, und es ergibt sich die Folge, wie sie bei der ersten Anordnung beschrieben wurde. Aufgrund der Verbindung der Durchflußbegrenzer 113 und 119 öffnet der Überschußdurchflußbegrenzer 119, wenn der Überbrückungsdurchf lußbegrenzer 113 schließt, so daß die Gesamtströmungskapazität ungeändert bleibt. Die Betätigung

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des ümschaltventils 104 und möglicherweise der veränderbaren Durchflußbegrenzer 113 und 119 kann automatisch durchgeführt werden, wie zuvor beschrieben wurde.

Bei der Anordnung der Fig. 1 ermöglichen es die drei umschaltbaren Stufen, die meßbare Konzentration durch einen Faktor bis zu 1000 zu erweitern. Bei der alternativen Anordnung der Fig. 4 ermöglicht es der veränderbare Durchflußbegrenzer 113, den Dämpfungsfaktor auf irgendeinen gewünschten Wert zwischen 1 und 1000 oder irgendeinen anderen Bereich voreinzustellen, wie dies erforderlich sein kann. Die Anordnung der Fig. 4 kann in ein Spektrofotometer in ähnlicher Weise eingebaut werden wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Durch die Erfindung werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, die es in geeigneter und wirksamer Weise ermöglichen, den Bereich von durch atomare Flammenabsorption meßbaren Konzentrationen und anderer Formen von Spektroskopie um einen Faktor 1000 oder irgendeinen anderen Faktor, wie dies erforderlich sein kann, zu erweitern. Geeignete Eichverfahren und elektronische Verarbeitungsmethoden ermöglichen es, das Gerät automatisch zu betreiben und eine direkte Anzeige der richtigen Konzentration zu schaffen. Solch ein Ergebnis ist mit bisher bekannten Techniken nicht möglich.

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Claims

Ansprüche

ι 1.\Verfahren zur Steuerung der spektroskopischen Analyse einer Probe, bei dem eine ein interessierendes Element enthaltende Probe in flüssiger Konzentratform einem Zerstäuber zugeführt wird, und ein Trägergas unter Druck dem Zerstäuber zugeführt wird, um die Probe zu zerstäuben und die zerstäubte Probe in eine Analysezone zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Trägergases zum Zerstäuber (3) gesteuert wird, um die Strömungsgeschwindigkeit der Probe zu der Analysezone zu regulieren und dadurch die Dichte der Atome des Elements, das in der Analysezone vorhanden ist, so zu steuern, daß sie in einem meßbaren Bereich liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Trägergases zum Zerstäuber (3) durch Teilung der Trägergasströmung vor dem Zerstäuber (3) verringert wird, so daß nur ein Teil die Aufnahme der Probe am Zerstäuber (3) beeinflußt, und der Rest der Tragergasströmung der Analysezone über einen Weg (5, 6, 7, 105) geleitet

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wird, der den Zerstäuber (3) überbrückt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Probenaufnahmeteils der Trägergasströmung und durch Wahl eines von mehreren Zerstäuberüberbrückungswegen (5, 6, 7) für den restlichen Teil der Trägergasströmung gesteuert wird, wobei jeder Weg (5, 6, 7) ein unterschiedliches Strömungsgeschwindigkeitspotential hat.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Probenaufnahmeteils der Trägergasströmung durch Einstellung eines veränderbaren Durchflußbegrenzers (113) in dem Zerstäuberuberbruckungsweg (105) gesteuert wird, um die Strömungsgeschwindigkeit durch diesen Weg (105) auf einen geeigneten Pegel zu begrenzen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägergasströmung, die den Zerstäuber (3) überbrückt, erhöht wird, um eine weitere Verringerung der Trägergasströmung zum Zerstäuber (3) zu verursachen, und daß die Gesamtsumme der beiden Strömungen stets im wesentlichen konstant bleibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Atome des interessierenden Elements, das in der Analysezone vorhanden ist, bestrahlt werden, daß die von den Atomen absorbierte oder emittierte Strahlungsenergie durch elektronische Einrichtungen (54, 49, 53) ermittelt und von diesen Einrichtungen in ein Signal umgewandelt wird, das für die Dichte der Atome charakteristisch ist, die in der Analysezone vorhanden sind, und daß ein Korrekturfaktor auf die

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elektronischen Einrichtungen (54, 49, 53) gegeben wird, wenn die Trägergasströmungsgeschwindigkeit zum Zerstäuber (3) niedriger als das Maximum ist, um die Verringerung der Dichte der Atome in der Analysezone zu kompensieren, und der Wert des Korrekturfaktors entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases zum Zerstäuber (3) geändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtstrahl (56) über die Analysezone geleitet wird, um die Atome zu bestrahlen.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bestehend aus einem Zerstäuber zur Atomisierung einer Probe in flüssiger Konzentratform, einer Gasförderleitung und einer Probenförderleitung, von denen jede mit dem Zerstäuber verbunden ist, und einer Gaszuführleitung, die mit einer Gasquelle und der Gasförderleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überschußgasströmungsleitung (17) mit der Gaszufuhrleitung (9) verbindbar ist, und eine Strömungssteuereinrichtung (4, 10, 11, 12) in einem ersten Zustand betätigbar ist, um eine Gasströmung von der Gaszufuhrleitung (9) in die Gasforderleitung (2) unter Ausschluß der Überschußgasströmungsleitung (7) zu leiten, und in einem zweiten Zustand, um die Gasströmung in die Gasförderleitung (2) und die überschußgasströmungsleitung (17) zu leiten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprühkammer (18) mit einem Haupteinlaß und einem Zusatzeinlaß (23) mit dem Zerstäuber (3) verbunden ist, um die zerstäubte Probe über den Haupteinlaß aufzunehmen, und daß die

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Überschußgasströmungsleitung (17) mit dem Zusatzeinlaß (23) verbunden ist, um Gas in die Zerstäuberkammer (18) einzuleiten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überbrückungsleitung (5, 6, 7) die Gaszuführleitung (9) und die Überschußgasströmungsleitung (17) verbindet und auch mit der Gasförderleitung (2) verbunden ist, und daß die Steuereinrichtung eine Ventilanordnung (4, 10, 11, 12) aufweist, die in dem ersten Zustand betätigbar ist, um den Durchgang von Gas zu der Gasförderleitung (2) mittels der Überbrückungsleitung (5, 6, 7)zu verhindern, und im zweiten Zustand, um die Gaszufunrund Förderleitungen (9, 2) mittels der Überbrückungsleitung (5, 6, 7) gasströmungsmäßig zu verbinden, und daß die STeuereinrichtung eine Durchflußbegrenzereinrichtung (13, 14, 15) aufweist, die stromabwärts von der Ventilanordnung (4, 10, 11, 12) gelegen und im zweiten Zustand betätigbar ist, um zu veranlassen, daß ein vorbestimmter Teil der Gesamtgasströmung, die von der Gaszufuhrleitung (9) aufgenommen wird, von der Überbrückungsleitung (5, 6, 7) durch die überschußgasströmungsleitung (17) abgeleitet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein Hauptsteuerventil (4) und ein Zusatzsteuerventil (10, 11, 12) aufweist, das in der Gasförderleitung (2) bzw. in der Überbrückungsleitung (5, 6, 7) angeordnet ist, daß die Überbrückungsleitung (5, 6, 7) mit der Gasförderleitung (2) an zwei Stellen verbunden ist, die stromaufwärts und stromabwärts von dem Hauptsteuerventil (4) liegen, daß die Überschußgasströmungsleitung (17) mit der Überbrückungsleitung (5, 6, 7) an einer Stelle stromabwärts von dem Zusatzsteuerventil

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(10, 11, 12) verbunden ist, daß das Hauptsteuerventil und das Zusatzsteuerventil (4, 10, 11, 12) im ersten Zustand offen bzw. geschlossen und im zweiten Zustand geschlossen bzw. offen sind, und daß die Durchflußbegrenzereinrichtung (1.3, 14, 15) stromabwärts von dem zweiten Steuerventil (10, 11, 12) angeordnet und betätigbar ist, um einen vorbestimmten Teil der Gesamtgasströmung zu veranlassen, in die Gasförderleitung (2) über die Überbrückungsleitung (5, 6, 7) einzutreten.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbegrenzereinrichtung einen Durchflußbegrenzer (13, 14, 15) in der Überbrückungsleitung (5, 6, 7) und einen weiteren Durchflußbegrenzer (19) in der Überschußgasströmungsleitung (17) aufweist, und daß beide Durchflußbegrenzer (13, 14, 15, 19) stromabwärts von der Verbindung (25, 26, 27) zwischen der Überbrückungs- und der überschußgasströmungsleitung (17, 5, 6, 7) liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Überbrückungsleitungen (5, 6, 7) vorhanden sind, von denen jede ein Zusatzsteuerventil (10, 11, 12) aufweist, und daß eine gesonderte überschußgasströmungsleitung (17) mit jeder Überbrückungsleitung (5, 6, 7) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein Umschaltventil (104) aufweist, daß die Gasförderleitung (102) und die Überbrückungsleitung (105) mit der Gaszufuhrleitung (109) über das Umschaltventil (104) verbunden sind, daß die Durchflußbegrenzereinrichtung (113, 119) einstellbar ist, um das Verhältnis der Gasströmungen zu ändern, die im zweiten Zustand die Überschußgasströmungsleitung (117) durchströmen bzw. in

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die Gasförderleitung (102) über die Überbrückungsleitung (105) gelangen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbegrenzereinrichtung einen einstellbaren Durchflußbegrenzer (113) in der Überbrückungsleitung (105) und einen weiteren einstellbaren Durchflußbegrenzer (11?) in der Überschußgasströmungsleitung (117) aufweist, und daß die beiden Durchflußbegrenzer (113, 119) verbunden sind, so daß ihre zulässigen Strömungsgeschwindigkeiten durch die Einstellung erhöht bzw. verringert werden, und daß jede Zunahme der zulässigen Strömungsgeschwindigkeit des einen der Abnahme der zulässigen Strömungsgeschwindigkeit des anderen entspricht.
16. Spektrofotometer mit einer Analysezone, die eine zerstäubte Probe von einem Zerstäuber aufnimmt, einer Einrichtung zur Bestrahlung der zerstäubten Probe in der Analysezone, und einerelektrischen Einrichtung, die auf die Bestrahlung anspricht, um ein Signal zu erzeugen, das für die Quanität eines Elements in der Probe charakteristisch ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15 und eine Korrektureinrichtung (40, 35, 43) zur Umschaltung der Durchflußsteuereinrichtung (4, 10, 11, 12) vom ersten in den zweiten Zustand, wenn die Bestrahlung einen vorbestimmten Pegel überschreitet, und zur Beaufschlagung der elektrischen Einrichtung (54, 49, 53) mit einem Korrekturfaktor, um die sich ergebende Abnahme der Dichte der zerstäubten Probe in der Analysezone zu kompensieren.
17. Spektrofotometer nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Brenner (29), der eine Flamme (28) in der Analysezone erzeugt.

909836/0472
18. Spektrofotometer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Flamme (28) die Bestrahlungseinrichtung bildet.
19. Spektrofotometer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Bestrahlungseinrichtung aus einer Lichtquelle (55) besteht, die einen Lichtstrahl (56)durch die Analysezone richtet.
20. Spektrofotometer nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrische Einrichtung einen Detektor (54, 49) zur Erzeugung eines elektrischen Signals aufweist, das für den Pegel der Strahlungsenergie charakteristisch ist, die von der bestrahlten Probe absorbiert oder emittiert wird, sowie eine analoge Einrichtung (53), die auf das elektrische Signal anspricht, um die Quantität des Elements in der Probe zu messen, wobei die Korrektureinrichtung (40, 35, 73) auf den Pegel der Strahlungsenergie anspricht, die absorbiert oder emittiert wird, und einen Korrekturfaktor an die analoge Einrichtung anlegt.
21. Spektrofotometer nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungssteuereinrichtung (4, 10, 11, 12) im zweiten Zustand betätigbar ist, um eine Wahl eines der Verhältnisse der Strömungsgeschwindigkeiten durch die Überbrückungsleitung (5, 6, 7) bzw. die überschußgasströmungsleitung (17) zu ermöglichen, und daß die Korrektureinrichtung (40, 35, 43) betätigbar ist, um einen Korrekturfaktor entsprechend dem besonderen gewählten Verhältnis zuzuführen.

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