原子螢光光譜測試儀是利用原子螢光光譜來檢測食品、藥品、水質、土壤等樣品中砷、汞、鉛等元素的分析儀器。
基本介紹
- 中文名：原子螢光測試儀
- 外文名：無
- 類別：光學儀器
- 對象：螢光
- 利用：原子螢光光譜
簡介,類型介紹,
簡介
原子螢光光譜測試儀是利用原子螢光光譜來檢測物質成分的儀器。參見原子螢光光度計，原子螢光光譜儀。原子螢光光譜的產生原理如下：氣態自由原子吸收光源的特徵輻射後，原子的外層電子躍遷到較高能級，然後又躍遷返回基態或較低能級，同時發射出與原激發波長相同或不同的發射即為原子螢光。原子螢光是光致發光，也是二次發光。當激發光源停止照射之後，再發射過程立即停止。
類型介紹
原子螢光可分共振螢光、非共振螢光與敏化螢光等三種類型
A 起源於基態的共振螢光 起源於基態 正常階躍螢光 起源於亞穩態
B 熱助共振螢光 起源於亞穩態 熱助階躍螢光 起源於基態。
三種螢光的詳細介紹
⑴ 共振螢光
氣態原子吸收共振線被激發後，再發射與原吸收線波長相同的螢光即是共振螢光。它的特點是激發線與螢光線的高低能級相同，其產生過程見圖中之A。如鋅原子吸收213.86nm的光，它發射螢光的波長也為213.861 nm。若原子受熱激發處於亞穩態，再吸收輻射進一步激發，然後再發射相同波長的共振螢光，此種原子螢光稱為熱助共振螢光。見圖(a)中之B。
⑵ 非共振螢光
當螢光與激發光的波長不相同時，產生非共振螢光。非共振螢光又分為直躍線螢光、階躍線螢光、anti-Stokes（反斯托克斯）螢光。
（i）直躍線螢光
激發態原子躍遷回至高於基態的亞穩態時所發射的螢光稱為直躍線螢光，見圖（b）。由於螢光的能級間隔小於激發線的能級間隔，所以螢光的波長大於激發線的波長。如鉛原子吸收283.31nm的光，而發射405.78nm的螢光。它是激發線和螢光線具有相同的高能級，而低能級不同。如果螢光線激發能大於螢光能，即螢光線的波長大於激發線的波長稱為Stokes螢光；反之，稱為anti-Stokes螢光。直躍線螢光為Stokes螢光。
（ii）階躍線螢光
有兩種情況，正常階躍螢光為被光照激發的原子，以非輻射形式去激發返回到較低能級，再以發射形式返回基態而發射的螢光。很顯然，螢光波長大於激發線波長。例鈉原子吸收330.30nm光，發射出588.99nm的螢光。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過程。熱助階躍螢光為被光照射激發的原子，躍遷至中間能級，又發生熱激發至高能級，然後返回至低能級發射的螢光。例如鉻原子被359.35nm的光激發後，會產生很強的357.87nm螢光。階躍線螢光產生見圖（c）。
（iii）anti-Stokes螢光
當自由原子躍遷至某一能級，其獲得的能量一部分是由光源激發能供給，另一部分是熱能供給，然後返回低能級所發射的螢光為anti-Stokes螢光。其螢光能大於激發能，螢光波長小於激發線波長。例如銦吸收熱能後處於一較低的亞穩能級，再吸收451.13nm的光後，發射410.18nm的螢光，見圖（d）。
(3) 敏化螢光
受光激發的原子與另一種原子碰撞時，把激發能傳遞給另一個原子使其激發，後者再以發射形式去激發而發射螢光即為敏化螢光。火焰原子化器中觀察不到敏化螢光，在非火焰原子化器中才能觀察到。 在以上各種類型的原子螢光中，共振螢光強度最大，最為常用。
量子效率與螢光猝滅
受光激發的原子，可能發射共振螢光，也可能發射非共振螢光，還可能無輻射躍遷至低能級，所以量子效率一般小於1。 受激原子和其他粒子碰撞，把一部分能量變成熱運動與其他形式的能量，因而發生無輻射的去激發過程，這種現象稱為螢光猝滅。螢光的猝滅會使螢光的量子效率降低，螢光強度減弱。許多元素在烴類火焰中要比用氬稀釋的氫—氧火焰中螢光猝滅大得多，因此原子螢光光譜法，儘量不用烴類火焰，而用氬稀釋的氫—氧火焰代替。
本設備基本功能是：
1、 單道、單道增強、雙道測定功能
2、 兩點、多點建立標準曲線功能
3、 單點標準校正曲線功能
4、 自動線上稀釋高濃度樣品功能
5、 自動實現單次、連續測定功能
6、 樣品空白扣除可選擇功能
原子螢光儀器的特點表現為：
1、氫化物發生系統
單泵雙通路連續流動進樣氫化物發生方式，避免了不同含量樣品在相同測試時間因記憶效應所產生的誤差，採用專利設計的多功能反應模組裝置，集氫化反應、消除氣泡、氣液分離、廢液自動排除功能於一體。
2、氣路傳輸系統
採用短程直通式氣路傳輸系統，使氫化反應所產生的被測元素氫化物、氫氣和載氣高效的傳輸到原子化器
3、原子化系統
採用雙層石英禁止式原子化器，三維調節機構更方便、快捷、準確地調整原子化器的位置，達到最佳的激發效果和螢光信號接收效果。
4、電路系統
採用大規模積體電路模組化設計，陰極燈雙道編碼選擇保護，過壓、過流、斷路保護。
