圖解：原子吸收分光光度計構造

很多同仁會使用原子吸收儀器，但對原子吸收儀器構造知之甚少。
下面就讓我帶大家了解一下原子吸收儀器構造。

首先了解一下原子吸收儀器基本配置：

1、單火焰原子吸收（附件：空壓機）
2、單石墨爐原子吸收（附件：冷 卻循環水裝置、石墨爐自動進樣器（可選））
3、火焰－石墨爐切換原子吸收（附件：空壓機、冷 卻循環水裝置、石墨爐自動進樣器（可選））
4、氫化物發生器（必 須具備火焰原子化器，才可以使用）

下面，我們就進入正題，開始介紹儀器構造：
這是一幅原子吸收光路示意圖：

一、光源

1、空心陰極燈

我們使用中最常見的光源

空心陰極燈是由玻璃管制成的封閉著低壓惰性氣體的放電管。主要是由一個陽極（鎢棒）和一個空心陰極（由用以發射譜線的金屬或合金）組成。

空心陰極燈主要用來提供被測元素的銳線光譜。用于原子吸收光譜的空心陰極燈發射的光譜必 須足夠純凈、噪音低，輻射強度達到線性校正要求。

工作原理：

當空心陰極燈通過內部的低壓氣體在兩個電極之間產生放電現象時，陰極會受到大量電子、加速沖向電極表面的帶電氣體離子（也就是充入氣體的離子）的轟擊。

這些離子的能 量非常強，以至于可以促使陰極材料的原子從表面脫離或“濺射”進入等離子區。

濺射的離子在此處還會與其它高能的物質相互碰撞。碰撞的結果導致能 量 轉移，金屬原子躍遷至激發態。由于激發態不穩定，原子會自發回到基態，同時發射出特定波長的共振線。

很多元素都具有多條共振線供分析使用。

除了空心陰極燈外，還以下幾種常見光源：

2、高性能空心陰極燈

產品特點：
高性能空心陰極燈，發射強度大；測定靈敏度提高，檢出限較低，穩定性好，可減少鄰近線光譜干擾，可以使用較大光譜通帶，使用壽命長，工作曲線線性范圍擴大。

3、多元素燈

多元素燈最多可由六種不同元素組成。這些元素通過合金粉末制成陰極。這類燈使用方便，但也有自身的局限性。

并不是所有的多元素混合物都可以使用，因為某些元素的發射線太接近以至于相互干擾。多元素燈使用條件一般與單元素燈不同，需要用戶仔細摸索。得益于校正曲線的線性優勢，單元素燈的分析結果一般要優于多元素燈。但相比之下多元素燈的應用范圍則是其優點。

二、背景光源－－氘燈

氘燈是一種連續輻射光源用于校正非原子或背景吸收。此光源是一個充滿氘的放電燈，發射強烈的連續光譜范圍從190到400nm。此區域就是原子吸收經常 使用和背景吸收頻繁發生光譜范圍。使用雙原子分子氘是因為其能夠產生連續的發射光譜帶。

講到這里，我順便給大家講一下三種背景扣除方法：

1、氘燈扣背景
氘燈校正屬于連續光源校正，采用兩個光源
2、自吸扣背景
是利用在大電流時空心陰極燈出現自吸收現象，發射的光譜線變寬，以此測量背景吸收。
3、塞曼扣背景
塞曼校正主要是根據原子能級在磁場中的分 裂進行的

三、原子化器

1、火焰原子器

火焰原子化器包括：霧化器、混合室、燃燒器

常用火焰種類有兩種：
（1）空氣－乙炔火焰（使用0.5mm*100mm燃燒器）

根據助燃比，分為以下三種火焰類型：

化學計量火焰：由于燃氣與助燃氣之比與化學反應計量關系相近，又稱其為中性火焰。此火焰溫度高、穩定、干擾小、背景低。(化學計量火焰的理論比為１：６)

富燃火焰：還原性火焰，燃氣大于化學計量的火焰?；鹧娉庶S 色，層次模糊，溫度稍低，適合于易形成難離解氧化物元素的測定。

貧燃火焰：又稱氧化性火焰，即助燃氣大于化學計量的火焰。氧化性較強，火焰呈藍色，溫度較低，適于易離解、易電離元素的原子化，如堿金屬等。

（2）笑氣－乙炔火焰（0.5mm*50mm燃燒器）
下面是笑氣－乙炔火焰狀態圖片：

這種火焰的溫度可達2900℃，接近氧氣-乙炔火焰（約3000℃）可以用來測定那些形成難熔氧化物的元素

2、石墨爐原子化器

（1）縱向加熱方式
光路與加熱方向平行
下圖為縱向石墨管

（2）橫向加熱方式
光路與加熱方向垂直
下圖為橫向加熱石墨爐

下圖為橫向石墨管

3、氫化物原子化器

氫化物原子吸收法測定試樣中痕量砷、硒、銻、鉍、鉛、 錫、 碲、鍺和冷原子吸收法測定汞。

四、單色器

常見的單色器采用查尼特納型(C-T)設計
S1為入射狹縫，M1為準直鏡，G為平面衍射光柵，衍射光束經成像物鏡M2會聚后，直接照射到出射狹縫S2上，在S2外側有一光電倍增管PMT

五、檢測 器－－光電倍增管PMT

PMT采用了二次發射倍增系統，所以光電倍增管在探測紫外、可見和近紅外區的輻射能 量的光電探測器中，具有很高的靈敏度和極低的噪聲。另外，光電倍增管還具有響應快速、成本低、陰極面積大等優點。

六、數據處理系統

數據處理系統包括：信號轉換系統、軟件工作站

通過對軟件工作站的操作，我們可以實現自動尋峰、能 量自動平衡、原子化器自動切換、燃燒流量自動調節等等功能。

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