上海千实工程师解析原子吸收光谱仪的结构组成及原理

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　　原子吸收光谱仪从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。

　　原子吸收光谱仪主要组成部分：

　　(1)光源：发射待测元素的共振辐射。要求锐线光源，辐射强度大，稳定性高，背景小等。广泛用的是空心阴极灯。

　　(2)原子化器：提供能量使样品干燥、蒸发并原子化。火焰原子化用预混合型原子化器；非火焰原子化用石墨炉原子化器。

　　(3)单色器：由狭缝、反射镜和色散元件（光栅）组成。将被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开。

　　(4)检测器：（光电倍增管）将光信号转化成电信号。

　　消除干扰的措施：

　　将发射的光调制成一定频率；检测器只接受该频率的光信号；

　　原子化过程发射的非调频干扰信号不被检测；

　　光源作用

　　提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。

　　光源应满足如下要求：

　　（1）能发射待测元素的共振线；

　　（2）能发射锐线（锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源。锐线光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线中心频率一致。）

　　（3）辐射光强度大，稳定性好。

　　空心阴极灯的原理

　　施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极。

　　与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击；

　　使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生碰撞而被激发，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。

　　用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。

　　空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。

　　优缺点：

　　（1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。

　　（2）每测一种元素需更换相应的灯。

　　原子吸收光谱仪的工作原理：

　　原子吸收是指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。

　　当辐射投射到原子蒸气上时，如果辐射波长相应的能量等于原原子吸收光谱仪子由基态跃迁到激发态所需要的能量时，则会引起原子对辐射的吸收，产生吸收光谱。基态原子吸收了能量，外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到激发态。

　　原子吸收光谱仪根据郎伯-比尔定律来确定样品中化合物的含量。已知所需样品元素的吸收光谱和摩尔吸光度，以及每种元素都将优先吸收特定波长的光，因为每种元素需要消耗一定的能量使其从基态变成激发态。检测过程中，基态原子吸收特征辐射，通过测定基态原子对特征辐射的吸收程度，从而测量待测元素含量。