原子荧光分光光度计(Atomic Fluorescence Spectrophotometer, AFS)是一种用于测定样品中痕量元素含量的高灵敏度分析仪器。它结合了原子吸收光谱和荧光光谱的技术,能够提供高精度、高灵敏度的分析结果。下面蓝景详细介绍其工作原理:
原子荧光分光光度计的核心是激发光源,它提供能量以激发样品中的待测元素。常用的激发光源包括:
空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp, HCL):这是一种常用的激发光源,能够发射特定元素的特征谱线。例如,汞灯用于激发汞元素,铜灯用于激发铜元素等。
汞灯(Mercury Lamp):汞灯发射的光谱较宽,适用于多种元素的激发。
样品引入系统将样品转化为气态或雾态,使其进入激发区域。常见的样品引入方法包括:
火焰:样品溶液通过喷雾器雾化成细小液滴,进入火焰中被蒸发和原子化。
石墨炉:样品溶液滴入石墨管中,通过加热使样品蒸发和原子化。
氢化物发生器:适用于某些特定元素(如砷、硒、汞等)的测定。样品中的元素与还原剂反应生成氢化物气体,然后被引入到原子化器中。
在激发光源的作用下,样品中的待测元素被激发到高能态。这个过程称为原子化。原子化后的元素处于激发态,不稳定,会迅速返回到基态。
当激发态的原子返回到基态时,会发射出特征荧光。荧光的波长和强度取决于待测元素的性质。例如,汞原子发射的荧光波长约为253.7 nm。
光学系统用于分离和检测特定波长的荧光信号。主要组成部分包括:
单色器:用于选择特定波长的荧光信号,滤除其他杂散光。
检测器:用于检测荧光信号的强度。常用的检测器有光电倍增管(PMT)和光电二极管(PD)。
数据处理系统负责采集、处理和显示测量结果。主要功能包括:
信号放大:将检测器输出的微弱电信号放大。
数据采集:将放大后的信号转换为数字信号,存储在计算机中。
数据分析:通过软件对数据进行处理,计算出样品中待测元素的浓度。
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