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原子荧光光谱仪原理




2014-12-29 16:59:42点击:
       原子荧光光谱仪应用的是光谱法原理,光谱法是一种光学分析法的一种,所谓的光谱法分为:原子光谱法和分析光谱法两种。实际上原子光谱法又分为,原子发射光谱法,原子吸收光谱法,原子荧光光谱法,射线荧光光谱法等等。因此上,利用这些各自原理的光谱仪都对应一个不同的名称,比如利用原子荧光光谱法的光谱仪就被叫做--原子荧光光谱仪,以此类推。也就是说,名称其实就已经简单说明了该仪器的工作原理。
  
       原子荧光光谱仪的原理是这样的,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1;Io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光谱仪产生气态自由原子吸收光源的特征辐射后,原子的结构会发生相应的变化,样品被激发后原子的的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发光,也是二次发光。当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。 结构上和原子发射光谱仪差不多,只不过光路系统,发射光谱中光源样品检测器是在同一条直线上面,原子荧光为了不使激发光源影响检测,激发光源样品和检测器不在同一条直线上。

  
       物质吸收电磁辐射后受到激发,受激原子或分子以辐射去活化,再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样之后,再发射过程立即停止,这种再发射的光称为荧光;若激发光源停止辐照试样之后,再发射过程还延续一段时间,这种再发射的光称为磷光。荧光和磷光都是光致发光。   
       原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。这些优点使得它在冶金、地质、石油、农业、生物医学、地球化学、材料科学、环境科学等各个领域内获得了相当广泛的应用。