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原子熒光光譜儀的基本原理及構(gòu)造方法

更新時間:2019-06-26      瀏覽次數(shù):3440
         原子熒光光譜儀利用原子熒光譜線的波長和強度進行物質(zhì)的定性與定量分析的方法。原子蒸氣吸收特征波長的輻射之后,原子激發(fā)到高能級,激發(fā)態(tài)原子接著以輻射方式去活化,由高能級躍遷到較低能級的過程中所發(fā)射的光稱為原子熒光。當(dāng)激發(fā)光源停止照射之后,發(fā)射熒光的過程隨即停止。
  原子熒光光譜儀的基本原理:
  原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強度,來確定待測元素含量的方法。
  氣態(tài)自由原子吸收特征波長輻射后,原子的外層電子從基態(tài)或低能級躍遷到高能級經(jīng)過約10s,又躍遷至基態(tài)或低能級,同時發(fā)射出與原激發(fā)波長相同或不同的輻射,稱為原子熒光。原子熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。
  發(fā)射的熒光強度和原子化器中單位體積該元素基態(tài)原子數(shù)成正比,式中:I f為熒光強度;φ為熒光量子效率,表示單位時間內(nèi)發(fā)射熒光光子數(shù)與吸收激發(fā)光光子數(shù)的比值,一般小于1;Io為激發(fā)光強度;A為熒光照射在檢測器上的有效面積;L為吸收光程長度;ε為峰值摩爾吸光系數(shù);N為單位體積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)。
  原子熒光發(fā)射中,由于部分能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式能量,使熒光強度減少甚至消失,該現(xiàn)象稱為熒光猝滅。
  原子熒光光譜儀的分析方法:
  物質(zhì)吸收電磁輻射后受到激發(fā),受激原子或分子以輻射去活化,再發(fā)射波長與激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射。當(dāng)激發(fā)光源停止輻照試樣之后,再發(fā)射過程立即停止,這種再發(fā)射的光稱為熒光;若激發(fā)光源停止輻照試樣之后,再發(fā)射過程還延續(xù)一段時間,這種再發(fā)射的光稱為磷光。熒光和磷光都是光致發(fā)光。
  原子熒光光譜分析法具有很高的靈敏度,校正曲線的線性范圍寬,能進行多元素同時測定。這些優(yōu)點使得它在冶金、地質(zhì)、石油、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、地球化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等各個領(lǐng)域內(nèi)獲得了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
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