原子熒光光譜儀的基本原理

原子熒光光譜法是通過測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來確定待測(cè)元素含量的方法。

氣態(tài)自由原子吸收特征波長(zhǎng)輻射后，原子的外層電子從基態(tài)或低能級(jí)躍遷到高能級(jí)經(jīng)過約10-8s，又躍遷至基態(tài)或低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的輻射，稱為原子熒光。原子熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。

發(fā)射的熒光強(qiáng)度和原子化器中單位體積該元素基態(tài)原子數(shù)成正比，式中：I f為熒光強(qiáng)度；φ為熒光量子效率，表示單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射熒光光子數(shù)與吸收激發(fā)光光子數(shù)的比值，一般小于1；Io為激發(fā)光強(qiáng)度；A為熒光照射在檢測(cè)器上的有效面積；L為吸收光程長(zhǎng)度；ε為峰值摩爾吸光系數(shù)；N為單位體積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)。

原子熒光發(fā)射中，由于部分能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式能量，使熒光強(qiáng)度減少甚至消失，該現(xiàn)象稱為熒光猝滅。

原子熒光光譜儀結(jié)構(gòu)圖

原子熒光光譜儀分非色散型原子熒光分析儀與色散型原子熒光光度計(jì)。這兩類儀器的結(jié)構(gòu)基本相似，差別在于單色器部分。兩類儀器的光路如圖：

1 激發(fā)光源

可用連續(xù)光源或銳線光源。常用的連續(xù)光源是氙弧等，常用的銳線光源是高強(qiáng)度空心陰極燈、無極放電燈、激光等。

2 原子化器

原子熒光光譜儀對(duì)原子化器的要求與原子吸收光譜儀基本相同。

3 光學(xué)系統(tǒng)

光學(xué)系統(tǒng)的作用是充分利用激發(fā)光源的能量與接收有用的熒光信號(hào)，減少和除去雜散光。

4 檢測(cè)器

常用的是光電倍增管，在多元素原子熒光光譜儀中，也用光導(dǎo)攝像管、析像管做檢測(cè)器。檢測(cè)器與激發(fā)光束成直角配置，以避免激發(fā)光源對(duì)檢測(cè)器原子熒光信號(hào)的影響。
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