原子荧光分析仪的结构和原理 分析仪工作原理.pdfVIP

原子荧光分析仪的结构和原理分析仪工作原

理

原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行

定量分析的发射光谱分析法。依据荧光产生机理的不同，原子荧光

的类型达到十余种，但在实际分析中紧要有:

共振荧光

处于基态或低能态的原子,吸取光源中的共振辐射跃迁到高能

态,处于高能态的原子在返回基态或相同低能态的过程中,发射出

与激发光源辐射相同波长的荧光,这种荧光称为共振荧光。

直跃线荧光

当处于基态的价电子受激跃迁至高能态（E2），处于高能态的

激发态电子在跃迁到低能态（E1）（但不是基态）所发射出的荧光

被称为直跃线。

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阶跃线荧光

当价电子从基态跃迁至高能态（E2）后,由于受激碰撞损失部

分能量而降至较低的能态（E1）。从较低能态（E1）回到基态（E0）

时所发出的荧光称为阶跃线荧光。

热助阶跃线荧光

基态原子通过吸取光辐射跃迁至高能态（E2）,处于高能态的

价电子在热能的作用下进一步激发,电子跃迁至与能级E2相近的更

高能态E3、当去激发至低能态（E1）（不是基态）时所发出的次级

光被称为热助阶跃线荧光.

敏化荧光

当受激的第yi种原子与第二种原子发生非弹性碰撞时,可能把

能量传给第二种原子,从而使第二个原子被激发,受激的第二种原

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子去激发过程中所产生的荧光叫敏化荧光.

原子吸取和原子荧光结构仿佛，也可以分成四部分：激发光源、

原子化器、光学系统和检测器。

1、激发光源：

可用连续光源或锐线光源。常用的连续光源是氙弧灯，常用的

锐线光源是高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。连续光源稳

定，操作简便，寿命长，能用于多元素同时分析，但检出限较差。

锐线光源辐射强度高，稳定，可得到更好的检出限。

空心阴极灯—工作原理

空心阴极灯是一种特别的低压放电现象，在阴阳两极之间加以

300～500V的电压，这样两极之间形成一个电场，电子在电场中运

动，并与四周充入的惰性气体分子发生碰撞,使这些惰性气体电离。

气体中的正离子高速移向阴极，阴极在高速离子碰撞的过程中溅射

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出阴极元素的基态原子，这些基态原子与四周的的离子发生碰撞被

激发到激发态，这些被激发的高能态原子在返回基态的过程中会发

射出该元素的特征谱线.

空心阴极灯特点

灯结构简单、空心阴极灯制作工艺成熟；

工作性能稳定,寿命一般可以大于3000mAh,发光稳定性1小

时漂移在2%以内发射强度基本可以充分常规分析要求；

对仪器的光源部分的电源无特别要求，也不需要其他辅佑襄助

设施；

价格便宜.

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HCL作为原子荧光的激发光源也有其美中不足的地方，紧要是

辐射能量偏低，限制了原子荧光分析检出下限的进一步降低.

空心阴极灯的维护

选取适当大小的灯电流；

低熔点元素的灯在使用过程中不能有较大的震动，使用完毕后

必需待灯管冷却后才能取下，以防阴极填充物被倒出或空心阴极变

形；

激活处理.假如灯不常常使用，则每隔确定时间在额定工作电流

下点燃30min；

注意不要沾污发射线出射窗口，也不要有手指直接触摸出射窗

口；

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2、原子化器：

原子荧光分析仪对原子化器的要求与原子吸取光谱仪基本相同。

但所用的火焰与AAS的不同，主是由于在通常的AAS火焰中，荧光

猝灭严重，必需用Ar稀释的火焰。当用氢化物发生法时，直接使用

Ar气氛下的石英加热方法进行原子化。

原子化器性能紧要考虑的因素

原子化效率高。

低的辐射背景和背景闪亮。

原子荧光猝灭效应低。

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