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原子荧光光谱仪结构 原子荧光光谱仪的原理

若安便轻

看得到的天长地久。

原子荧光光谱仪结构

原子荧光光度计分为色散型和非色散型两类两类仪器的结构基本相似差别在于非色散仪器不用单色器色散型仪器由辐射光源单色器原子化器检测器显示和记录装置组成非色散仪器没有单色器荧光仪与原子吸收仪相似但光源与检测部件不在一条直线上而是90°直角而避免激发光源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响

原子荧光光谱仪由下述五部分组成

1激发光源

用来激发原子使其产生原子荧光光源分连续光源和锐线光源连续光源一般采用高压氙灯功率可高达数百瓦这种灯测定的灵敏度较低光谱干扰较大但是采用一个灯即可激发出各元素的荧光常用的锐线光源为脉冲供电的高强度空心阴极灯无电极放电灯及70年代中期提出的可控温度梯度原子光谱灯采用锐线光源时测定某种元素需要配备该元素的光谱灯

2单色器

产生高纯单色光的装置其作用为选出所需要测量的荧光谱线排除其他光谱线的干扰单色器由狭缝色散元件(光栅或棱镜)和若干个反射镜或透镜所组成色散系统对分辨能力要求不高但要求有较大的集光本领使用单色器的仪器称为色散原子荧光光度计非色散原子荧光分析仪没有单色器一般仅配置滤光器用来分离分析线和邻近谱线降低背景非色散型仪器的滤光器非色散型仪器的优点是照明立体角大光谱通带宽荧光信号强度大仪器结构简单操作方便价格便宜缺点是散射光的影响大

3原子化器

将被测元素转化为原子蒸气的装置可分为火焰原子化器和电热原子化器火焰原子化器是利用火焰使元素的化合物分解并生成原子蒸气的装置所用的火焰为空气-乙炔焰氩氢焰等用氩气稀释加热火焰可以减小火焰中其他粒子从而减小荧光猝灭(受激发原子与其它粒子碰撞部分能量变成热运动与其他形式的能量因而发生无辐射的去激发使荧光强度减少甚至消失该现象称为荧光猝灭)现象电热原子化器是利用电能来产生原子蒸气的装置电感耦合等离子焰也可作为原子化器它具有散射干扰少荧光效率高的特点

4检测系统

常用的检测器为光电倍增管在多元素原子荧光分析仪中也用光导摄象管析象管做检测器检测器与激发光束成直角配置以避免激发光源对检测原子荧光信号的影响

5显示装置

显示测量结果的装置可以是电表数字表记录仪等

原子荧光光谱仪的原理

原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度来确定待测元素含量的方法

气态自由原子吸收特征波长辐射后原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约10-8s又跃迁至基态或低能级同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射称为原子荧光原子荧光分为共振荧光直跃荧光阶跃荧光等

发射的荧光强度和原子化器中单位体积该元素基态原子数成正比式中I f为荧光强度φ为荧光量子效率表示单位时间内发射荧光光子数与吸收激发光光子数的比值一般小于1Io为激发光强度A为荧光照射在检测器上的有效面积L为吸收光程长度ε为峰值摩尔吸光系数N为单位体积内的基态原子数

原子荧光发射中由于部分能量转变成热能或其他形式能量使荧光强度减少甚至消失该现象称为荧光猝灭

2024-01-08
光谱仪
光谱仪
光谱仪又称分光仪,广泛为认知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。它由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。
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