主题：【第二届网络原创大赛作品】带你了解原子吸收分光光度计仪器构造

很多同仁会使用原子吸收仪器，但对原子吸收仪器构造知之甚少。
下面就让我带大家了解一下原子吸收仪器构造。
首先了解一下原子吸收仪器基本配置：
1、单火焰原子吸收（附件：空压机）
2、单石墨炉原子吸收（附件：冷却循环水装置、石墨炉自动进样器（可选））
3、火焰－石墨炉切换原子吸收（附件：空压机、冷却循环水装置、石墨炉自动进样器（可选））
4、氢化物发生器（必须具备火焰原子化器，才可以使用）
下面，我们就进入正题，开始介绍仪器构造：
这是一幅原子吸收光路示意图：



我们就从这幅图一个个介绍！
一、光源
1、空心阴极灯－－我们使用中最常见的光源




空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压惰性气体的放电管。主要是由一个阳极（钨棒）和一个空心阴极（由用以发射谱线的金属或合金）组成。
空心阴极灯主要用来提供被测元素的锐线光谱。用于原子吸收光谱的空心阴极灯发射的光谱必须足够纯净、噪音低，辐射强度达到线性校正要求。
工作原理：
当空心阴极灯通过内部的低压气体在两个电极之间产生放电现象时，阴极会受到大量电子、加速冲向电极表面的带电气体离子（也就是充入气体的离子）的轰击。这些离子的能量非常强，以至于可以促使阴极材料的原子从表面脱离或“溅射”进入等离子区。溅射的离子在此处还会与其它高能的物质相互碰撞。碰撞的结果导致能量 转移，金属原子跃迁至激发态。由于激发态不稳定，原子会自发回到基态，同时发射出特定波长的共振线。很多元素都具有多条共振线供分析使用。
除了空心阴极灯外，还以下几种常见光源：
2、高性能空心阴极灯
产品特点：
高性能空心阴极灯，发射强度大；测定灵敏度提高，检出限较低，稳定性好，可减少邻近线光谱干扰，可以使用较大光谱通带，使用寿命长，工作曲线线性范围扩大。
3、多元素灯
多元素灯最多可由六种不同元素组成。这些元素通过合金粉末制成阴极。这类灯使用方便，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，因为某些元素的发射线太接近以至于相互干扰。多元素灯使用条件一般与单元素灯不同，需要用户仔细摸索。得益于校正曲线的线性优势，单元素灯的分析结果一般要优于多元素灯。但相比之下多元素灯的应用范围则是其优点。


二、背景光源－－氘灯
氘灯是一种连续辐射光源用于校正非原子或背景吸收。此光源是一个充满氘的放电灯，发射强烈的连续光谱范围从190到400nm。此区域就是原子吸收经常 使用和背景吸收频繁发生光谱范围。使用双原子分子氘是因为其能够产生连续的发射光谱带。
讲到这里，我顺便给大家讲一下三种背景扣除方法：
1、氘灯扣背景
氘灯校正属于连续光源校正，采用两个光源
2、自吸扣背景
是利用在大电流时空心阴极灯出现自吸收现象，发射的光谱线变宽，以此测量背景吸收。
3、塞曼扣背景
塞曼校正主要是根据原子能级在磁场中的分裂进行的


三、原子化器
1、火焰原子器
火焰原子化器包括：雾化器、混合室、燃烧器



常用火焰种类有两种：
（1）空气－乙炔火焰（使用0.5mm*100mm燃烧器）


根据助燃比，分为以下三种火焰类型：
化学计量火焰：由于燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近，又称其为中性火焰。此火焰温度高、稳定、干扰小、背景低。(化学计量火焰的理论比为１：６)
富燃火焰：还原性火焰，燃气大于化学计量的火焰。火焰呈黄色，层次模糊，温度稍低，适合于易形成难离解氧化物元素的测定。
贫燃火焰：又称氧化性火焰，即助燃气大于化学计量的火焰。氧化性较强，火焰呈蓝色，温度较低，适于易离解、易电离元素的原子化，如碱金属等。

（2）笑气－乙炔火焰（0.5mm*50mm燃烧器）
下面是笑气－乙炔火焰状态图片：


这种火焰的温度可达2900℃，接近氧气-乙炔火焰（约3000℃）可以用来测定那些形成难熔氧化物的元素

2、石墨炉原子化器
（1）纵向加热方式
光路与加热方向平行
下图为纵向石墨管


（2）横向加热方式
光路与加热方向垂直
下图为横向加热石墨炉


下图为横向石墨管


3、氢化物原子化器



氢化物原子吸收法测定试样中痕量砷、硒、锑、铋、铅、 锡、 碲、锗和冷原子吸收法测定汞。


四、单色器
常见的单色器采用查尼特纳型(C-T)设计



S1为入射狭缝，M1为准直镜，G为平面衍射光栅，衍射光束经成像物镜M2会聚后，直接照射到出射狭缝S2上，在S2外侧有一光电倍增管PMT


五、检测器－－光电倍增管PMT

PMT采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。


六、数据处理系统
数据处理系统包括：信号转换系统、软件工作站
通过对软件工作站的操作，我们可以实现自动寻峰、能量自动平衡、原子化器自动切换、燃烧流量自动调节等等功能。

希望以上内容，能给大家带来帮助！谢谢大家！