原子熒光儀的結(jié)構(gòu)和原理

1、原子熒光儀的結(jié)構(gòu)和原理主講：王文光 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 目錄頁(yè)2原子熒光光譜法及其特點(diǎn)一一原子熒光儀的原理二二原子熒光儀的結(jié)構(gòu)二二 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 3 原子熒光光譜法原子熒光光譜法(AFS)(AFS)是介于原子發(fā)射光譜是介于原子發(fā)射光譜(AES)(AES)和原子吸收和原子吸收光譜光譜(AAS)(AAS)之間的光譜分析技術(shù)。它的基本原理是基態(tài)原子之間的光譜分析技術(shù)。它的基本原理是基態(tài)原子( (一般一般蒸汽狀態(tài)蒸汽狀態(tài)) )吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后激發(fā)過(guò)程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光激發(fā)過(guò)程中以光輻

2、射的形式發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光。一、原子熒光光譜法及其特點(diǎn) 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 4 特點(diǎn)特點(diǎn)： （1 1）屬光致發(fā)光；二次發(fā)光；）屬光致發(fā)光；二次發(fā)光； （2 2）激發(fā)光源停止后，熒光立即消失；）激發(fā)光源停止后，熒光立即消失； （3 3）發(fā)射的熒光強(qiáng)度與照射的光強(qiáng)有關(guān)；）發(fā)射的熒光強(qiáng)度與照射的光強(qiáng)有關(guān)； （4 4）不同元素的熒光波長(zhǎng)不同；）不同元素的熒光波長(zhǎng)不同； （5 5）濃度很低時(shí)，強(qiáng)度與蒸氣中該元素的密度成正比，（定）濃度很低時(shí)，強(qiáng)度與蒸氣中該元素的密度成正比，（定量依據(jù)：適用于微量或痕量分析量依據(jù)：適用于微量或痕量分析）一、原子熒光光譜法及其特點(diǎn) 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)

3、5原子熒光光譜法是通過(guò)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(lái)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(guò)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。二、原子熒光儀的原理 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 6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;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

4、;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。二、原子熒光儀的原理 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 7三、原子熒光儀的結(jié)構(gòu) 1儀器類型 單通道：每次分析一個(gè)元素； 多通道：每次可分析多個(gè)元素； 色散型：帶分光系統(tǒng)； 非色散型：采用濾光器分離分析線和鄰近線； 特點(diǎn)：光源與檢測(cè)器成一定角度 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 8多道原子熒光儀 多個(gè)空心陰極燈同時(shí)照射，可同時(shí)分析多個(gè)元素 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 9儀器的構(gòu)成儀器的構(gòu)成 原子熒光儀器由三部分組成：激發(fā)光源、原子化器、檢測(cè)電路。原子熒光儀

5、器由三部分組成：激發(fā)光源、原子化器、檢測(cè)電路。 激發(fā)光源激發(fā)光源 原子化器原子化器 檢測(cè)電路檢測(cè)電路 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 102、原子熒光儀器的功能要求 1）、激發(fā)光源：激發(fā)光源： 對(duì)光源的要求：高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性對(duì)光源的要求：高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性 2）、原子化器：）、原子化器： 高原子化效率、低背景。高原子化效率、低背景。 3）、檢測(cè)系統(tǒng)：包括光路及電路兩部分。）、檢測(cè)系統(tǒng)：包括光路及電路兩部分。 光路：分有色散系統(tǒng)和非色散系統(tǒng)兩種光路：分有色散系統(tǒng)和非色散系統(tǒng)兩種 電路：高可靠性，高信噪比電路：高可靠性，高信噪比 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 11四、原子熒光光譜儀介紹四、原子熒光光譜

6、儀介紹 1、以雙通道原子熒光光譜儀原理圖 1. 氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng) 2. 氫化物發(fā)生系統(tǒng)氫化物發(fā)生系統(tǒng) 3. 原子化器原子化器 4. 激發(fā)光源激發(fā)光源 5. 光電倍增管光電倍增管 6. 前放前放7. 負(fù)高壓負(fù)高壓 8. 燈電源燈電源 9. 爐溫控制爐溫控制10.控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 11. 打印機(jī)打印機(jī) A. 光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng) 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 122 2、氫化物（蒸氣）發(fā)生原子熒光光譜儀的、氫化物（蒸氣）發(fā)生原子熒光光譜儀的關(guān)鍵部件關(guān)鍵部件 氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁閥控制流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)氣液分離系統(tǒng) 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 13氣液分離系統(tǒng) 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 142 2、氫化物（蒸氣）發(fā)生原子熒光光譜儀的、氫化物（蒸氣）發(fā)生原子熒光光譜儀的關(guān)鍵部件關(guān)鍵部件 進(jìn)樣器進(jìn)樣器：半自動(dòng)進(jìn)樣器、三維自動(dòng)進(jìn)樣器、極坐標(biāo)自動(dòng)進(jìn)樣器 食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 食