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第3章 原子吸收和原子荧光光谱仪器-1(孙宏伟)

发布时间:2014/8/4      点击次数:809

3.1 概述

原子吸收光谱仪(Atomic Absorption Spectrometer,AAS),亦称原子吸收分光光度计(Atomic Absorption Spectrophotometer,AAS),是基于蒸气相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种光谱分析仪器。原子荧光光谱仪(Atomic Fluorescence Spectrometer,AFS),亦称原子荧光光度计,是基于蒸气相中待测元素的基态原子吸收共振辐射,成为激发态原子,激发态原子在去激发过程中发射出一定波长的原子荧光,通过测量其强度对试样中该元素含量进行分析的一种光谱仪器。为以后描述方便,两种仪器均简称为光谱仪,这主要是考虑到与原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)及原子荧光光谱法(Atomic Fluorescence Spectrometry,AFS)对应。笔者认为,从仪器的角度考虑称为原子吸收分光光度计与原子荧光光度计更为合理,因为两种仪器均以光度测量为基础,只是后者没有分光系统或仅有简单的分光系统。

原子吸收光谱仪与原子荧光光谱仪以其结构简单,操作简便,价格低廉等特点得到了广泛的应用,下面将比较详细地介绍这两种光谱仪器的原理、结构、使用及维护等。

自1955年澳大利亚物理学家A.Walsh与荷兰C.T.J.Akemade和J.M.W.Milatz开创了火焰原子吸收光谱法(FAAS),1959年俄罗斯学者Б.В.Львов开创了石墨炉电热原子吸收光谱法(GFAAS)[1],1962年C.T.J.Alkemade开创了原子荧光光谱法以来,原子吸收与原子荧光光谱仪经过中外科学工作者40多年的努力,取得了长足的进步。特别是进入20世纪90年代以来,随着计算机技术及半导体技术的迅速发展,一系列新技术、新器件的应用,将AAS、AFS等元素分析仪器推向了一个新的阶段。首先让我们回顾一下两种仪器的发展历程。

1961年美国Perkin-Elmer公司推出了世界上首台商品化的原子吸收光谱仪。1969年由北京科学仪器厂与北京矿冶研究院、北京有色金属研究院合作研制的WFD-Y1型原子吸收光谱仪成为我国首台原子吸收光谱仪器,1970年由北京第二光学仪器厂实现商品化,从此拉开了我国AAS仪器商品化的序幕。我国*台石墨炉原子吸收光谱仪商品仪器由北京第二光学仪器厂和马怡载、陶继华、于家翘诸合作于1975年研制成功,后因数显软件、石墨管材料、石墨炉电源等主要部件性能不稳定等原因没能形成批量生产,后经改进的WFX-1B型于1980年开始批量生产[2]。20世纪70年代末以后,我国上海分析仪器厂、沈阳分析仪器厂、新天光学仪器厂、北京地质仪器厂、北京分析仪器厂、南京分析仪器厂等国营分析仪器大厂纷纷投入AAS仪器研制、生产并推向市场,产品的光学系统是单光束与双光束并存,原子化系统有火焰与石墨炉,电气系统多数为模拟加数显或手动控制,背景校正为氘灯系统。当时与国外先进水平虽有差距,但并不很悬殊,国产仪器占国内市场份额约80%。


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