主题:【资料】原子吸收中关于背景校正的学习总结

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tq971
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首先说一下背景干扰产生的原因,主要有两点:
  1.  原子吸收分析在高温动态过程中进行的,而待测元素的含量是微量甚至痕量级。因此在待测元素原子通过受热转变为自由原子蒸气的同时。样品中数量远大于待测原子的原子、分子、离子态的其它成分势必会对待测原子特征光谱线的吸收产生种种干扰。可以归结为待测元素样品共存物或原子化产生的干扰。
  2.  原子化器本身。在为样品原子化提供足够高原子化温度的同时,火焰或石墨炉与待测物间发生化学反应的产物亦会对原子吸收产生干扰。
    虽然这些干扰的来源不同,但效果都会使原子吸收的测量产生误差。既然产生背景干扰的原因是复杂的,生成的背景吸收干扰形态就是多样的。背景干扰形态可分子吸收和光散射两大类。分子吸收主要是样品的待测原子进入原子化阶段其共存物气态分子参与光吸收形成的分子光谱;光散射主要是样品原子化过程中未挥发颗粒对光源辐射产生散射。


背景校正技术发展概况:
  1.  在20世纪60年代末至70年代初,曾探索过利用原子特征吸收线邻近的非吸线进行背景校正(双波长背景校正法),但因仪器结构和测量过程过于复杂,未能推广应用。
  2.  20世纪70年代初至70年代中期,广泛使用连续光源氘灯背景校正技术
  3.  20世纪70年代初至今,推出了空心阴极灯自吸收效应背景校正技术,同期推出的还有横向、纵向交变磁场塞曼效应背景校正技术、横向恒磁场塞曼效应背景校正技术。
    目前最稳定、普遍、成功的就是氘灯背景校正、自吸收背景校正和塞曼效应背景校正技术。


背景校正的基本原理:
    具有两束分时通过样品的光源辐射光,一束产生原子吸收加背景吸收信号,另一束主要产生背景吸收加少量原子吸收信号,两者相减则使背景吸收信号相抵,留下了衰减了的原子吸收信号。用简单的公式表示则为:AA+BG-(AA'+BG')=AA-AA'其中前提是两束光产生的背景吸收信号相等BG=BG'
    但校正的能力也不是无限的:
    1.  A>2.0背景吸收信号扣除不完全.
    2.  BG=BG'的可能性极小。
    3.  由于光源、分光元件在不同波长区域的能量差异,使两束光能量平衡
        时的信噪比有很大的差别
    4.  元素原子性质的差异性,样品共存物的多样性使得原子吸收信号和背
        景吸收信号以及两种吸收信号之间的关系变得十分复杂,背景校正能
        力不可能满足一切要求。


几种背景校正的主要优缺点:
1.  氘灯背景校正  目前商品仪器中唯一使用双光源的背景校正技术。
                  1.1 空心阴极灯与氘灯光源成像光斑大小不同,即使
                      光斑的同心度调整得好,两者通过样品的原子化区仍
                      有不同,会影响背景校正的效果。
                  1.2 氘灯辐射的连续光谱波长范围是200-400nm,对于
                      分析波长位于长波区的元素无法使用。(但常见的盐
                      类共存物的背景吸收多位于短波区)

                  1.3 辐射光能量的损失在几种常用的背景校正装置中是比
                      较小的
                  1.4 背景吸收的校正技术不依靠原子光谱线的变异,因而
                      原子吸收信号的损失是最小的。
2.  自吸效应背景校正
                  2.1 较其他背景校正装置来说是最简单的。既不需要第二
                      光源,也不需要复杂的磁场系统与偏振装置,是利用
                      了空心阴极灯供电特性来形成原子光谱的自吸收效
                      应。
                  2.2 不用任何附加装置而实现全波段背景校正。双束光
                      中其一是对应待测元素原子的空心阴极灯用宽脉冲低
                      电流供电产生的正常原子光谱,另一束则是空心阴极
                      灯用窄脉冲高电流供电导致谱线展宽,并产生自吸收
                      效应的同一原子光谱线。
例如瑞利公司的WFX-210
                      中灯电源供电方式,100Hz窄方波脉冲+400Hz宽方波脉
                      冲
                  2.3 不同元素原子特性不同,产生自吸收效应的差异很
                      大,对于自吸收效应小的元素,原子吸收信号损失较
                      大。
                  2.4 两束光的光斑大小相同而且光路完全一致,不需要调
                      整。
                  2.5 不因背景校正而增加新的光学元件,光能损失是最小
                      的。
3.  塞曼效应背景校正:                     
                  3.1 由于需要很高的磁感应强度,装置体积很大也很复
                      杂,并且使置身其中的原子化器结构也相当复杂。
                  3.2 横向磁场塞曼效应背景校正技术需用偏振棱镜分离不
                      同偏振方向的光束,使光能损失较大,但纵向磁场并
                      不是说就一定比横向磁场好。
                  3.3 不同元素原子的塞曼分裂光谱结构差异很大,对于塞
                      曼分裂光谱结构复杂的原子,其原子吸收信号的损失
                      比较大,而且有时产生校正过度的情形。
                  3.4 只用待测元素空心阴极灯为光源,实现全波段背景校
                      正毫无问题,但能量损失大,对一些谱线发射强度弱
                      的元素的空心阴极灯提高辐射光强有特别的要求。
                  3.5 目前加在原子化器的磁场系统只有横向恒磁场可以在
                      火焰原子化器与石墨炉原子化器上同时使用,其他形
                      式的磁场系统只能用于石墨炉原子化器。例如,瑞利
                      公司的WFX-810,就是使用了横向恒磁场。

    如有错误还请各位大虾回帖指正,不吝赐教。
    如果觉得归纳得还行,还请各位大虾多多回帖,小弟谢了!
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学习了,好资料,楼主花了不少心血吧。谢谢
EVE
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scutdomi01
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楼主分析得很详细啊。
谢谢,收藏了!
zhang3006
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