第2章 氢化物发生-原子荧光光谱分析基础（刘明钟）

原子荧光光谱法(atomic fluorescence sppectrometry,AFS)是原子光谱法中的一个重要分支。 在19世纪后期和20世纪初期, 物理学家就研究过原子荧光现象, 他们观察到了在加热的容器和火焰中一些元素(例如Na、Hg、Cd、Tl )所发出的荧光。从1956年开始, Alkemade用原子荧光(atomic fluorescence, AF)研究了火焰中的物理和化学过程, 并于1962年建议将AF用于化学分析。1964年, Winefordner和Vickers提出并论证了AF火焰光谱法可作为一种新的分析方法。1964年后, 特别是美国的Winefordner小组和英国的West小组对AFS进行了广泛的研究和改进。

而今, AFS已走过了40多年的发展道路。就原子荧光技术本身来讲, 它具有原子发射光谱和原子吸收光谱两种技术的优点, 同时又克服了两者的不足。AFS技术具有以下特点: ⑴ 谱线简单, 仅需分光本领一般的分光光度计, 甚至可以用滤光片等进行简单分光或用日盲光电倍增管直接测量；⑵灵敏度高, 检出限低； ⑶ 适用于多元素同时分析。

在前期的AFS技术发展中, 所使用的激发光源一般为蒸气灯、氙弧灯或者无极放电灯, 原子化器一般为火焰(如乙炔焰、氩氢焰等)。由于当时仪器多采用直流检测系统, 所以往往不得不对热辐射和光辐射等干扰进行补偿, 限于激发光源的强度和原子化器的效率以及种种干扰,常常难以得到令人满意的检出水平, 因此, 未得到人们的广泛重视。

20世纪70年代末期，由于高强度空心阴极灯(HCL)、激光器及各种原子化器(像电感耦合等离子体原子化器，ICP、无火焰原子化器等)的使用, AFS技术又得到了较大发展。对于某些元素来讲, 若以激光为激发光源^[1~3], 即使使用火焰为原子化器也能得到同电热原子化器AAS相近的灵敏度, 而一旦将激光器与电热原子化器结合, 某些元素的检出限可达到fg ( 10^-15 g ) 级, 这已使AFS成为可以在技术中应用的先进分析技术。

    同时, 高强度空心阴极灯与ICP结合的AFS技术已得到了人们的重视, 并有商品仪器出现 (如 Baird Co. AFS-2000), 由于ICP具有很高的原子化效率, 很少的散射现象, 没有在ICP发射光谱中很常遇到的谱线复杂的谱线重叠干扰, 且由于高温可以使激发态原子进一步离子化, 又为开发新的离子荧光光谱打下了基础^[4,5],从而为稀土元素分析提供了一种新方法。