原子熒光測(cè)試儀簡(jiǎn)介

原子熒光光譜測(cè)試儀是利用原子熒光光譜來(lái)檢測(cè)物質(zhì)成分的儀器。參見(jiàn)原子熒光光度計(jì)，原子熒光光譜儀。原子熒光光譜的產(chǎn)生原理如下:氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的發(fā)射即為原子熒光。原子熒光是光致發(fā)光，也是二次發(fā)光。當(dāng)激發(fā)光源停止照射之后，再發(fā)射過(guò)程立即停止。

原子熒光可分共振熒光、非共振熒光與敏化熒光等三種類(lèi)型

A 起源于基態(tài)的共振熒光 起源于基態(tài) 正常階躍熒光 起源于亞穩(wěn)態(tài)

B 熱助共振熒光 起源于亞穩(wěn)態(tài) 熱助階躍熒光 起源于基態(tài)。

三種熒光的詳細(xì)介紹

⑴ 共振熒光

氣態(tài)原子吸收共振線(xiàn)被激發(fā)后，再發(fā)射與原吸收線(xiàn)波長(zhǎng)相同的熒光即是共振熒光。它的特點(diǎn)是激發(fā)線(xiàn)與熒光線(xiàn)的高低能級(jí)相同，其產(chǎn)生過(guò)程見(jiàn)圖中之A。如鋅原子吸收213.86nm的光，它發(fā)射熒光的波長(zhǎng)也為213.861 nm。若原子受熱激發(fā)處于亞穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進(jìn)一步激發(fā)，然后再發(fā)射相同波長(zhǎng)的共振熒光，此種原子熒光稱(chēng)為熱助共振熒光。見(jiàn)圖(a)中之B。

⑵ 非共振熒光

當(dāng)熒光與激發(fā)光的波長(zhǎng)不相同時(shí)，產(chǎn)生非共振熒光。非共振熒光又分為直躍線(xiàn)熒光、階躍線(xiàn)熒光、anti-Stokes(反斯托克斯)熒光。

(i)直躍線(xiàn)熒光

激發(fā)態(tài)原子躍遷回至高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)所發(fā)射的熒光稱(chēng)為直躍線(xiàn)熒光，見(jiàn)圖(b)。由于熒光的能級(jí)間隔小于激發(fā)線(xiàn)的能級(jí)間隔，所以熒光的波長(zhǎng)大于激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)。如鉛原子吸收283.31nm的光，而發(fā)射405.78nm的熒光。它是激發(fā)線(xiàn)和熒光線(xiàn)具有相同的高能級(jí)，而低能級(jí)不同。如果熒光線(xiàn)激發(fā)能大于熒光能，即熒光線(xiàn)的波長(zhǎng)大于激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)稱(chēng)為Stokes熒光;反之，稱(chēng)為anti-Stokes熒光。直躍線(xiàn)熒光為Stokes熒光。

(ii)階躍線(xiàn)熒光

有兩種情況，正常階躍熒光為被光照激發(fā)的原子，以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級(jí)，再以發(fā)射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光。很顯然，熒光波長(zhǎng)大于激發(fā)線(xiàn)波長(zhǎng)。例鈉原子吸收330.30nm光，發(fā)射出588.99nm的熒光。非輻射形式為在原子化器中原子與其他粒子碰撞的去激發(fā)過(guò)程。熱助階躍熒光為被光照射激發(fā)的原子，躍遷至中間能級(jí)，又發(fā)生熱激發(fā)至高能級(jí)，然后返回至低能級(jí)發(fā)射的熒光。例如鉻原子被359.35nm的光激發(fā)后，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的357.87nm熒光。階躍線(xiàn)熒光產(chǎn)生見(jiàn)圖(c)。

(iii)anti-Stokes熒光

當(dāng)自由原子躍遷至某一能級(jí)，其獲得的能量一部分是由光源激發(fā)能供給，另一部分是熱能供給，然后返回低能級(jí)所發(fā)射的熒光為anti-Stokes熒光。其熒光能大于激發(fā)能，熒光波長(zhǎng)小于激發(fā)線(xiàn)波長(zhǎng)。例如銦吸收熱能后處于一較低的亞穩(wěn)能級(jí)，再吸收451.13nm的光后，發(fā)射410.18nm的熒光，見(jiàn)圖(d)。

(3) 敏化熒光

受光激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí)，把激發(fā)能傳遞給另一個(gè)原子使其激發(fā)，后者再以發(fā)射形式去激發(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光?；鹧嬖踊髦杏^(guān)察不到敏化熒光，在非火焰原子化器中才能觀(guān)察到。 在以上各種類(lèi)型的原子熒光中，共振熒光強(qiáng)度最大，最為常用。

量子效率與熒光猝滅

受光激發(fā)的原子，可能發(fā)射共振熒光，也可能發(fā)射非共振熒光，還可能無(wú)輻射躍遷至低能級(jí)，所以量子效率一般小于1。 受激原子和其他粒子碰撞，把一部分能量變成熱運(yùn)動(dòng)與其他形式的能量，因而發(fā)生無(wú)輻射的去激發(fā)過(guò)程，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熒光猝滅。熒光的猝滅會(huì)使熒光的量子效率降低，熒光強(qiáng)度減弱。許多元素在烴類(lèi)火焰中要比用氬稀釋的氫-氧火焰中熒光猝滅大得多，因此原子熒光光譜法，盡量不用烴類(lèi)火焰，而用氬稀釋的氫-氧火焰代替。

本設(shè)備基本功能是:

1、 單道、單道增強(qiáng)、雙道測(cè)定功能

2、 兩點(diǎn)、多點(diǎn)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)功能

3、 單點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)校正曲線(xiàn)功能

4、 自動(dòng)在線(xiàn)稀釋高濃度樣品功能

5、 自動(dòng)實(shí)現(xiàn)單次、連續(xù)測(cè)定功能

6、 樣品空白扣除可選擇功能

原子熒光儀器的特點(diǎn)表現(xiàn)為:

1、氫化物發(fā)生系統(tǒng)

單泵雙通路連續(xù)流動(dòng)進(jìn)樣氫化物發(fā)生方式，避免了不同含量樣品在相同測(cè)試時(shí)間因記憶效應(yīng)所產(chǎn)生的誤差，采用專(zhuān)利設(shè)計(jì)的多功能反應(yīng)模塊裝置，集氫化反應(yīng)、消除氣泡、氣液分離、廢液自動(dòng)排除功能于一體。

2、氣路傳輸系統(tǒng)

采用短程直通式氣路傳輸系統(tǒng)，使氫化反應(yīng)所產(chǎn)生的被測(cè)元素氫化物、氫氣和載氣高效的傳輸?shù)皆踊?/p>

3、原子化系統(tǒng)

采用雙層石英屏蔽式原子化器，三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)更方便、快捷、準(zhǔn)確地調(diào)整原子化器的位置，達(dá)到最佳的激發(fā)效果和熒光信號(hào)接收效果。

4、電路系統(tǒng)

采用大規(guī)模集成電路模塊化設(shè)計(jì)，陰極燈雙道編碼選擇保護(hù)，過(guò)壓、過(guò)流、斷路保護(hù)。