图文解析丨一文读懂原子荧光光谱(AFS)仪器构造原理

作者&投稿:杭树 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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原子荧光光谱(AFS)是基于光致发光原理的精密分析工具,其核心在于自由原子吸收特征光源后,电子跃迁产生的独特现象。这种跃迁过程释放出的荧光,无论是共振荧光、非共振荧光还是敏化荧光,其中共振荧光尤为常见,由于其跃迁效率高,通常只需普通光源就能实现高效激发。


仪器构造的艺术</


AFS仪器的精密构造如同科学的交响乐,每个部分都至关重要。首先,光源</是舞台上的主角,它必须满足高辐射强度、发射谱线纯净且稳定,通常采用空心阴极灯、无极放电灯或金属蒸汽放电灯等,其中空心阴极灯(包括高强度和可拆卸版本)因其性能卓越而被广泛应用。


光学系统则是仪器的调色板,分为色散型和无色散型。色散型系统由激发光源、原子化器、单色器和接收放大器组成,而无色散型则借助滤光片和日盲光电倍增管,实现光路的精确控制。无论是哪种类型,都旨在确保光信号的精确传输和分析。


原子化系统</则是样品与光的交汇点,它负责将样品中的元素从化合物状态转化为自由原子,以便于荧光的产生。火焰原子化系统与无火焰原子化系统(如氢化物发生法)各具特色,前者通过化学反应将元素原子化,后者则利用气体反应生成原子蒸气。


气路系统</则是仪器的血脉,它通过流量控制器精确控制工作气体如空气、燃气和氩气的供应,确保火焰法和氢化物发生法的顺利切换。主气与金属套玻璃高效喷雾器、反应模块等组件的协同工作,构成了稳定的实验环境。


最后,检测系统</扮演了观察者的角色,光电检测器如光电倍增管将原子荧光信号转化为电信号,经过放大、调制等步骤,转化为荧光强度的记录,这是AFS分析中至关重要的数据转换环节。




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翁源县18412117406: 简要叙述原子荧光光谱分析法原理及方法的主要特点
慎瑶宫炎: <p>原子荧光光谱法(AFS)是用一定的激光光源(连续光源或者线光源)发射具有特征信号的光,照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气后,其中的自由原子被激发跃迁到较高能级,然后去激发跃迁到某一较低能级(长春市基态)或去激发...

翁源县18412117406: 原子荧光光谱与原子吸收光谱有什么不同 -
慎瑶宫炎: 原子荧光光谱是原子吸收辐射之后提高到激发态,再回到基态或临近基态的另一能态,将吸收的能量以辐射形式沿各个方向放出而产生的发射光谱.以sk-2003a为例,待测样品溶液和还原剂以专利技术连续流动进样技术进入多功能反应模块进行氢化反应,以压力自平衡方式自动排出废液,反应后的被测元素氢化物气体、氩气、氢气被传输至集扩式传输室充分混合后进入原子化器不稳定的氢化物分离得到被测元素的基态原子,被光源激发发出荧光,检测荧光强度得到样品浓度.

翁源县18412117406: 原子荧光光谱仪原理 -
慎瑶宫炎: 原子荧光光谱的产生 气态自由原子吸收光源的特征辐射后,原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光.原子荧光是光致发光,也是二次发光.当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止. 结构上和原子发射光谱仪差不多,只不过光路系统,发射光谱中光源样品检测器是在同一条直线上面,原子荧光为了不使激发光源影响检测,激发光源样品和检测器不在同一条直线上

翁源县18412117406: 原子发射光谱和原子荧光光谱的区别? -
慎瑶宫炎: 根本差别在于激发基态原子的外层电子跃迁的方式,发射光谱属于热致激发,即基态原子吸收热量后,其外层电子跃迁致较高能级,然后跃迁回较低能态发射的特征谱线;分子荧光则是属于光致激发,基态原子受光辐射后,其外层电子跃迁致较高能级,然后跃迁回较低能态发射的特征谱线.

翁源县18412117406: 原子荧光和原子发射有什么区别吗 -
慎瑶宫炎: 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度,来确定待测元素含量的方法. 气态自由原子吸收特征波长辐射后,原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约(10的负八次方)秒,又跃迁至基态或低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射,称为原子荧光.原子荧光分为共振荧光、直跃荧光、阶跃荧光等. 原子发射是原子受热激发或电激发获得能量跃迁,之后跃迁回基态时发射特征谱线.大致是这样,作用原理有所不同.具体的仪器也有所不同,灵敏度等也会有差异.建议查阅仪器分析相关书籍.

翁源县18412117406: 如何看荧光光谱线 -
慎瑶宫炎: 对于某一元素来说,原子吸收了光辐射之后,根据跃迁过程中所涉及的能级不同,将发射出一组特征荧光谱线.由于在原子荧光光谱分析的实验条件下,大部分原子处于基态,而且能够激发的能级又取决于光源所发射的谱线,因而各元素的原子...

翁源县18412117406: 原子荧光光谱法和荧光光谱法是一样的吗 -
慎瑶宫炎: 不一样,首先从原理说,原子荧光光谱是基于基态原子吸收特定波长光辐射的能量而被激发至高能态,受激原子在去激发过程中发射出的一定波长的光辐射的原理制成的可以检测元素.而荧光光谱法:而荧光激发光谱:让不同波长的激发光激发...

翁源县18412117406: 原子荧光法分析的是( )光谱. -
慎瑶宫炎:[选项] A. 吸收 B. 发射 C. X-射线荧光 D. 散射线

翁源县18412117406: 原子发射光谱,原子吸收光谱和原子荧光光谱是怎么产生的 -
慎瑶宫炎: 从本质上说都是经由原子的能级跃迁产生的.不同的是原子发射光谱研究的是待测元素激发的辐射强度,原子吸收光谱法是研究原子蒸气对光源共振线的吸收强度,是吸收光谱.原子荧光是研究待测元素受激发跃迁所发射的荧光强度,虽激发方式不同,仍属于发射光谱.因为原子荧光光谱法既有原子发射光谱和吸收的特点所以具有二者的优点.以sk-2003AZ原子荧光光谱仪来说,对于大部分的重金属如砷、锑、铋、锡等元素检测线都在0.01ng/ml以下,重复性在0.6以下.有些元素的检测指标甚至优于石墨炉.

翁源县18412117406: 原子荧光光谱法为什么通常用于测金属 -
慎瑶宫炎: 这是由于它的原理决定的,所谓的原子荧光光谱是基于基态原子吸收特定波长光辐射的能量而被激发至高能态,受激原子在去激发过程中发射出的一定波长的光辐射,根据这一原理制成的可以检测元素含量的仪器叫原子荧光光谱仪(光度计),它的特点就是线性范围宽、检出限低、灵敏度高,就比如SK-2003A,线性宽度大于三个数量级,重复性小于百分之0.6%.就原理来说产生被测元素的基态原子是很关键的一部,也是一个难点.现在一般采用采用HG(氢化物发生),但可以和被测元素产生氢化物气体的元素也不算很多,所以市面上大部分型号的原子荧光光度计也都检测砷、锑、铋、硒、锡、铅、碲、锌、锗、镉、汞十一种重金属元素,这是由于氢化法原子荧光光度计在原理上决定.

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