8
當前位置：北京浩天暉儀器有限公司>>技術文章>>原子吸收光譜儀的構造與原理探析
原子吸收光譜儀的構造與原理探析
原子吸收光譜儀在現代化學分析領域尤其是微量元素分析方面占據著關鍵的地位。它能夠精準地測定樣品中特定元素的含量，其構造和工作原理是實現這一強大功能的基礎。
1、光源
空心陰極燈是原子吸收光譜儀常用的銳線光源。它由待測元素的純金屬或合金制成陰極，鎢絲或鉭絲等材料制作陽極，在陰極和陽極之間施加適當電壓時，陰極發射出的元素特征譜線能夠準確地與樣品中待測元素的原子吸收譜線相對應，為后續的吸收測量提供特定的入射光。例如，測定鎂元素時就使用鎂空心陰極燈，其發射的鎂特征譜線能滿足鎂原子吸收的波長要求。
2、原子化系統
火焰原子化器：這是較為常見的一種原子化裝置。它通過將樣品溶液霧化成微小的液滴，然后與助燃氣體（如空氣-乙炔、氧化亞氮-乙炔等）混合后進入火焰。在火焰的高溫環境下，樣品中的待測元素原子被蒸發并原子化，形成基態原子蒸氣。不同元素的測定常需要選擇合適組成的火焰，如空氣-乙炔火焰適合許多常見金屬元素的測定，而氧化亞氮-乙炔火焰可用于一些難熔金屬元素的原子化。
無火焰原子化器：石墨爐原子化器是典型的無火焰原子化裝置。它主要由石墨管構成，通過電流加熱石墨管，可使樣品在石墨管內經歷干燥、灰化、原子化等過程。這種原子化方式具有樣品用量少、原子化效率高、可檢測低含量元素等優點，適用于樣品或低含量元素的分析。
3、光學系統
光學系統主要包括透鏡、光柵等部件。其作用是將光源發出的特定波長光聚焦并準確地投射到原子蒸氣上，然后將經過原子蒸氣吸收后的光信號傳輸到檢測系統。光柵在這里起到分光的作用，能夠將復合光按照不同波長進行分散，確保只有待測元素對應的特征波長光參與吸收測量過程。
4、檢測系統
檢測系統通常采用光電倍增管等光電轉換器件。當經過原子蒸氣吸收后的光照射到光電倍增管上時，光電倍增管能夠將光信號轉換為電信號，并且由于其內部具有倍增效應，可以極大地提高檢測的靈敏度，便于后續對微弱電信號的處理和分析。
原子吸收光譜儀基于原子對特定波長光的吸收現象。當光源發射出與待測元素特征譜線一致的光時，這些光穿過原子化系統產生的基態原子蒸氣，基態原子會吸收與其能級躍遷所需能量相對應的特定波長的光，使透射光的強度減弱。根據朗伯-比爾定律，吸光度與樣品中待測元素的濃度成正比。通過測量吸光度，并與已知濃度的標準溶液所測得的吸光度進行比較，就可以準確地確定樣品中待測元素的含量。