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第3章 原子吸收和原子熒光光譜儀器-1(孫宏偉)

發(fā)布時(shí)間:2014/8/4      點(diǎn)擊次數(shù):1860

3.1 概述

原子吸收光譜儀(Atomic Absorption Spectrometer,AAS),亦稱原子吸收分光光度計(jì)(Atomic Absorption Spectrophotometer,AAS),是基于蒸氣相中待測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其共振輻射的吸收強(qiáng)度來(lái)測(cè)定試樣中該元素含量的一種光譜分析儀器。原子熒光光譜儀(Atomic Fluorescence Spectrometer,AFS),亦稱原子熒光光度計(jì),是基于蒸氣相中待測(cè)元素的基態(tài)原子吸收共振輻射,成為激發(fā)態(tài)原子,激發(fā)態(tài)原子在去激發(fā)過(guò)程中發(fā)射出一定波長(zhǎng)的原子熒光,通過(guò)測(cè)量其強(qiáng)度對(duì)試樣中該元素含量進(jìn)行分析的一種光譜儀器。為以后描述方便,兩種儀器均簡(jiǎn)稱為光譜儀,這主要是考慮到與原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)及原子熒光光譜法(Atomic Fluorescence Spectrometry,AFS)對(duì)應(yīng)。筆者認(rèn)為,從儀器的角度考慮稱為原子吸收分光光度計(jì)與原子熒光光度計(jì)更為合理,因?yàn)閮煞N儀器均以光度測(cè)量為基礎(chǔ),只是后者沒(méi)有分光系統(tǒng)或僅有簡(jiǎn)單的分光系統(tǒng)。

原子吸收光譜儀與原子熒光光譜儀以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用,下面將比較詳細(xì)地介紹這兩種光譜儀器的原理、結(jié)構(gòu)、使用及維護(hù)等。

自1955年澳大利亞物理學(xué)家A.Walsh與荷蘭C.T.J.Akemade和J.M.W.Milatz開(kāi)創(chuàng)了火焰原子吸收光譜法(FAAS),1959年俄羅斯學(xué)者Б.В.Львов開(kāi)創(chuàng)了石墨爐電熱原子吸收光譜法(GFAAS)[1],1962年C.T.J.Alkemade開(kāi)創(chuàng)了原子熒光光譜法以來(lái),原子吸收與原子熒光光譜儀經(jīng)過(guò)中外科學(xué)工作者40多年的努力,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,一系列新技術(shù)、新器件的應(yīng)用,將AAS、AFS等元素分析儀器推向了一個(gè)新的階段。首先讓我們回顧一下兩種儀器的發(fā)展歷程。

1961年美國(guó)Perkin-Elmer公司推出了世界上*商品化的原子吸收光譜儀。1969年由北京科學(xué)儀器廠與北京礦冶研究院、北京有色金屬研究院合作研制的WFD-Y1型原子吸收光譜儀成為我國(guó)*原子吸收光譜儀器,1970年由北京第二光學(xué)儀器廠實(shí)現(xiàn)商品化,從此拉開(kāi)了我國(guó)AAS儀器商品化的序幕。我國(guó)*臺(tái)石墨爐原子吸收光譜儀商品儀器由北京第二光學(xué)儀器廠和馬怡載、陶繼華、于家翹諸合作于1975年研制成功,后因數(shù)顯軟件、石墨管材料、石墨爐電源等主要部件性能不穩(wěn)定等原因沒(méi)能形成批量生產(chǎn),后經(jīng)改進(jìn)的WFX-1B型于1980年開(kāi)始批量生產(chǎn)[2]。20世紀(jì)70年代末以后,我國(guó)上海分析儀器廠、沈陽(yáng)分析儀器廠、新天光學(xué)儀器廠、北京地質(zhì)儀器廠、北京分析儀器廠、南京分析儀器廠等國(guó)營(yíng)分析儀器大廠紛紛投入AAS儀器研制、生產(chǎn)并推向市場(chǎng),產(chǎn)品的光學(xué)系統(tǒng)是單光束與雙光束并存,原子化系統(tǒng)有火焰與石墨爐,電氣系統(tǒng)多數(shù)為模擬加數(shù)顯或手動(dòng)控制,背景校正為氘燈系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)與*水平雖有差距,但并不很懸殊,國(guó)產(chǎn)儀器占國(guó)內(nèi)*約80%。


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