原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜儀利用原子(zi)熒光(guang)譜(pu)線的(de)波(bo)長和(he)強度進(jin)行物質的定性與(yu)定量分析的方(fang)法(fa)。原子(zi)蒸氣吸(xi)收(shou)特征(zheng)波(bo)長的(de)輻(fu)射(she)之後,原子(zi)激發(fa)到(dao)高能(neng)級,激(ji)發(fa)態(tai)原子(zi)接著(zhe)以(yi)輻(fu)射(she)方(fang)式去(qu)活(huo)化(hua),由(you)高能(neng)級躍(yue)遷(qian)到(dao)較低(di)能(neng)級的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)所(suo)發(fa)射(she)的光稱(cheng)為(wei)原子(zi)熒光(guang)。當(dang)激發(fa)光源(yuan)停(ting)止照(zhao)射(she)之後,發(fa)射(she)熒光(guang)的(de)過程(cheng)隨(sui)即(ji)停(ting)止。
原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜儀的基(ji)本原理:
原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜法(fa)是通過測量待測元素(su)的原子(zi)蒸氣在(zai)輻(fu)射(she)能(neng)激發(fa)下(xia)產(chan)生的(de)熒光(guang)發(fa)射(she)強度,來確定待測元素(su)含(han)量的(de)方(fang)法(fa)。
氣態(tai)自(zi)由(you)原子(zi)吸(xi)收(shou)特征(zheng)波(bo)長輻(fu)射(she)後,原子(zi)的外(wai)層(ceng)電子(zi)從基(ji)態(tai)或低(di)能(neng)級躍(yue)遷(qian)到(dao)高能(neng)級經過約10s,又躍遷(qian)至(zhi)基(ji)態(tai)或低(di)能(neng)級,同(tong)時(shi)發(fa)射(she)出與原激(ji)發(fa)波(bo)長相(xiang)同或(huo)不同的輻(fu)射(she),稱(cheng)為(wei)原子(zi)熒光(guang)。原子(zi)熒光(guang)分為(wei)共(gong)振(zhen)熒光(guang)、直(zhi)躍熒光(guang)、階(jie)躍熒光(guang)等(deng)。
發(fa)射(she)的熒光(guang)強度和(he)原子(zi)化器(qi)中單(dan)位(wei)體(ti)積該(gai)元素(su)基態(tai)原子(zi)數(shu)成(cheng)正(zheng)比(bi),式中:I f為(wei)熒光(guang)強度;φ為(wei)熒光(guang)量子(zi)效率(lv),表示(shi)單(dan)位(wei)時(shi)間內發(fa)射(she)熒光(guang)光(guang)子(zi)數(shu)與(yu)吸(xi)收(shou)激發(fa)光光(guang)子(zi)數(shu)的(de)比(bi)值,壹般小於1;Io為(wei)激(ji)發(fa)光強度;A為(wei)熒光(guang)照(zhao)射(she)在(zai)檢(jian)測器(qi)上的有(you)效面(mian)積;L為(wei)吸(xi)收(shou)光程(cheng)長度(du);ε為(wei)峰(feng)值(zhi)摩(mo)爾(er)吸(xi)光(guang)系數(shu);N為(wei)單(dan)位(wei)體(ti)積內的基態(tai)原子(zi)數(shu)。
原子(zi)熒光(guang)發(fa)射(she)中,由(you)於部分能(neng)量轉(zhuan)變成(cheng)熱(re)能(neng)或其(qi)他(ta)形(xing)式能(neng)量,使(shi)熒光(guang)強度減少甚(shen)至(zhi)消失,該(gai)現(xian)象稱(cheng)為(wei)熒光(guang)猝(cu)滅。
原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜儀的分析方(fang)法(fa):
物質吸(xi)收(shou)電磁(ci)輻(fu)射(she)後受到(dao)激發(fa),受激(ji)原子(zi)或分子(zi)以(yi)輻(fu)射(she)去(qu)活(huo)化(hua),再發(fa)射(she)波(bo)長與(yu)激發(fa)輻(fu)射(she)波(bo)長相(xiang)同或(huo)不同的輻(fu)射(she)。當激發(fa)光源(yuan)停(ting)止輻(fu)照(zhao)試樣之後,再(zai)發(fa)射(she)過程(cheng)立(li)即(ji)停(ting)止,這(zhe)種再發(fa)射(she)的光稱(cheng)為(wei)熒光(guang);若(ruo)激發(fa)光源(yuan)停(ting)止輻(fu)照(zhao)試樣之後,再(zai)發(fa)射(she)過程(cheng)還(hai)延續(xu)壹段(duan)時(shi)間,這(zhe)種再發(fa)射(she)的光稱(cheng)為(wei)磷(lin)光(guang)。熒光(guang)和(he)磷(lin)光(guang)都(dou)是(shi)光(guang)致發(fa)光。
原子(zi)熒光(guang)光(guang)譜分析法(fa)具有(you)很高的(de)靈敏(min)度(du),校正(zheng)曲線的線(xian)性範圍寬,能(neng)進(jin)行多(duo)元素(su)同時(shi)測定。這(zhe)些優(you)點使得(de)它(ta)在(zai)冶(ye)金(jin)、地(di)質、石(shi)油(you)、農(nong)業(ye)、生物醫(yi)學、地球化(hua)學(xue)、材料科(ke)學、環(huan)境(jing)科(ke)學等(deng)各(ge)個(ge)領(ling)域內獲(huo)得(de)了相(xiang)當廣(guang)泛的應用。