原子螢光光譜儀的構造原理 - 人人焦點

原子螢光光譜法從機理看來屬於發射光譜分析，但所用儀器及操作技術與原子吸收光譜法相似,昨天我們分享了原子吸收分光光度計的構造原理，今天我們主要 ... 人人焦點 影視 健康 歷史 數碼 遊戲 美食 時尚 旅遊 運動 星座 情感 動漫 科學 寵物 家居 文化 教育 故事 原子螢光光譜儀的構造原理 2021-02-23實驗與分析 原子螢光光譜法從機理看來屬於發射光譜分析，但所用儀器及操作技術與原子吸收光譜法相似,昨天我們分享了原子吸收分光光度計的構造原理，今天我們主要分享一下原子螢光分光度計的構造原理。

原子螢光光譜法是以原子在輻射能激發下發射的螢光強度進行定量分析的發射光譜分析法。

根據螢光產生機理的不同，原子螢光的類型達到十餘種，但在實際分析中主要有:1.共振螢光處於基態或低能態的原子,吸收光源中的共振輻射躍遷到高能態,處於高能態的原子在返回基態或相同低能態的過程中,發射出與激發光源輻射相同波長的螢光,這種螢光稱爲共振螢光。

2.直躍線螢光當處於基態的價電子受激躍遷至高能態（E2），處於高能態的激發態電子在躍遷到低能態（E1）（但不是基態）所發射出的螢光被稱爲直躍線螢光。

3.階躍線螢光當價電子從基態躍遷至高能態(E2)後,由於受激碰撞損失部分能量而降至較低的能態(E1)。

從較低能態（E1）回到基態（E0）時所發出的螢光稱爲階躍線螢光。

4.熱助階躍線螢光基態原子通過吸收光輻射躍遷至高能態(E2),處於高能態的價電子在熱能的作用下進一步激發,電子躍遷至與能級E2相近的更高能態E3。

當去激發至低能態（E1）（不是基態）時所發出的次級光被稱爲熱助階躍線螢光。

5.敏化螢光當受激的第一種原子與第二種原子發生非彈性碰撞時,可能把能量傳給第二種原子,從而使第二個原子被激發,受激的第二種原子去激發過程中所產生的螢光叫敏化螢光。

原子吸收和原子螢光結構類似，也可以分成四部分：激發光源、原子化器、光學系統和檢測器。

可用連續光源或銳線光源。

常用的連續光源是氙弧燈，常用的銳線光源是高強度空心陰極燈、無極放電燈、雷射等。

連續光源穩定，操作簡便，壽命長，能用於多元素同時分析，但檢出限較差。

銳線光源輻射強度高，穩定，可得到更好的檢出限。

1.空心陰極燈-工作原理空心陰極燈是一種特殊的低壓放電現象，在陰陽兩極之間加以300~500V的電壓，這樣兩極之間形成一個電場，電子在電場中運動，並與周圍充入的惰性氣體分子發生碰撞, 使這些惰性氣體電離。

氣體中的正離子高速移向陰極，陰極在高速離子碰撞的過程中濺射出陰極元素的基態原子，這些基態原子與周圍的的離子發生碰撞被激發到激發態，這些被激發的高能態原子在返回基態的過程中會發射出該元素的特徵譜線 .2.空心陰極燈–特點•燈結構簡單、空心陰極燈製作工藝成熟;•工作性能穩定 ,壽命一般可以大於3000mA•h,發光穩定性1小時漂移在±2%以內 發射強度基本可以滿足常規分析要求;•對儀器的光源部分的電源無特別要求，也不需要其他輔助設施;•價格便宜.HCL作爲原子螢光的激發光源也有其美中不足的地方，主要是輻射能量偏低，限制了原子螢光分析檢出下限的進一步降低 .3.空心陰極燈的維護選取適當大小的燈電流；低熔點元素的燈在使用過程中不能有較大的震動，使用完畢後必須待燈管冷卻後才能取下，以防陰極填充物被倒出或空心陰極變形；激活處理.如果燈不經常使用，則最好每隔一定時間在額定工作電流下點燃30min；注意不要沾汙發射線出射窗口，也不要有手指直接觸摸出射窗口。

原子螢光分析儀對原子化器的要求與原子吸收光譜儀基本相同。

但所用的火焰與AAS的不同，主是因爲在通常的AAS火焰中，螢光猝滅嚴重，必須用Ar稀釋的火焰。

當用氫化物發生法時，直接使用Ar氣氛下的石英加熱方法進行原子化。

1.原子化器性能主要考慮的因素原子化效率高；低的輻射背景和背景閃爍；原子螢光猝滅效應低；被測元素的原子在光路中有較長的停留時間；原子化效率穩定，記憶效應小，操作簡單；使用成本低。

2.原子化器的主要類型火焰原子化器；電熱原子化器；電感耦合等離子體；石英管原子化器；微波等離子體；輝光放電等離子體；3.石英爐原子化器是一種適合於低溫火焰的簡單原子化器.主要特點:結構簡單；抗腐蝕能力強；記憶效應小；使用壽命長；製作加工方便廉價等特點。

4.爐芯結構    內氣----氫化物蒸汽、氬氣、氫氣        外氣----氬氣，作用如下：        1.防止氫化物被氧化，提高原子化效率        2.防止螢光猝滅        3.保持原子化環境的相對穩定在更換或清洗爐芯時要注意不要打碎，另外氣管不要接錯，載氣接內管。

爐絲要儘量和外管平齊光學系統的作用是充分利用激發光源的能量和接收有用的螢光信號，減少和除去雜散光。

色散系統對分辨能力要求不高，但要求有較大的集光本領，常用的色散元件是光柵。

非色散型儀器的濾光器用來分離分析線和鄰近譜線，降低背景。

非色散型儀器的優點是照明立體角大，光譜通帶寬，集光本領大，螢光信號強度大，儀器結構簡單，操作方便。

缺點是散射光的影響大。

 常用的是光電倍增管，在多元素原子螢光分析儀中，也用光導攝象管、析象管做檢測器。

檢測器與激發光束成直角配置，以避免激發光源對檢測原子螢光信號的影響。

1.用於光信號的檢測，主要類型有：光電池二極體陣列光電倍增管固態檢測器A:電荷耦合檢測器(CCD)B:電荷注入檢測器(CID)2.日盲光電倍增管：光陰極材料—Cs-Te；波長範圍：160~320nm；窗體材料：石英。

1.連續流動法：樣品及還原劑均以不同的速度在管子中流動並在混合器中混合，產生氫化物。

優點：提供的信號是連續信號    缺點：嚴重浪費樣品和還原劑2.流動注射法：與連續流動法類似，樣品是通過採樣閥進行「採樣」「注射」切換，由於樣品是間隔輸送到反應器中，因而所得的信號爲峯狀信號。

優點：定量進樣，相對連續流動節省試劑；分析速度快。

3.斷續流動法：是介於前兩種方法之間的一種進樣模式，利用計算機控制蠕動泵的轉速和時間，定時定量採樣進行測定。

優點：定量進樣，節省試劑；記憶效應小。

其餘2種爲間歇泵法和順序注射法。

原子螢光法的靈敏度較原子吸收法高，但沒有原子吸收法應用廣泛，目前主要用於Cd、Zn,Hg,As,Sb,Sn,Pb,Ga,In,Tl等元素分析。

原子光譜分析方法間具體又有哪些區別呢？在經後的文章中小析姐也將一一與你進行分享，如果你也有關於分析與檢測的知識和大家進行分享就給小析姐留言吧。

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相關焦點 X螢光光譜儀三大分類及比較 在X射線激發下，被測元素原子的內層電子發生能級躍遷而發出次級X射線(即X-螢光)。

波長和能量是從不同的角度來觀察描述X射線所採用的兩個物理量。

波長色散型X射線螢光光譜儀(WD-XRF)，是用晶體分光而後由探測器接收經過衍射的特徵X射線信號。

對螢光光譜儀的四點總結 一個激發，一個發射，採用雙單色器系統，可分別測量激發光譜和螢光光譜。

目前國內外螢光光譜儀示意圖如圖一：圖一螢光光譜儀原理示意螢光光譜儀是測定材料發光性能的基本設備。

通用螢光光譜儀大致可分爲3種：(1) 基本型：在200-800nm的紫外可見波段的穩態光譜儀。

螢光光譜儀單色器的結構組成 螢光光譜儀是測定材料發光性能的基本設備。

主要包括光源、激發單色器、樣品池、螢光單色器及檢測器等主要部件。

　　螢光光譜儀單色器的作用是把光源發出的連續光譜分解成單色光，並能準確方便地「取出」所需要的某一波長的光，它是光譜儀的心臟部分。

單色器主要由狹縫、色散元件和透鏡系統組成，其中色散元件是關鍵部件。

螢光光譜基礎,螢光光譜儀的原理和應用 其中TCSPC具有靈敏度高、測定結果準確、系統誤差小的優點，是目前最流行的的螢光壽命測定方法。

　　4.什麼是螢光量子產率？　　螢光量子產率（φf）是螢光物質另一個基本參數，它表示物質發生螢光的能力，數值在0~1之間。

螢光量子效率是螢光輻射與其他輻射和非輻射躍遷競爭的結果。

原子螢光光度計 原子螢光光度計具有原子吸收光譜和原子發射光譜兩種技術優勢，並克服現有分析技術的不足，是一種優良的痕量分析儀器。

儀器設備科成功修復X螢光光譜儀 近日，儀器設備科經過努力成功修復X螢光光譜儀的X射線發生器裝置，爲單位節省至少30萬元備件費及維修費用。

科普:光譜儀的原理及組成 光譜儀，又稱分光儀，廣泛爲認知的爲直讀光譜儀。

以光電倍增管等光探測器測量譜線不同波長位置強度的裝置。

火焰原子吸收光譜儀操作規程 日本島津AA-6300原子吸收光譜儀操作規程（ 原子吸收光譜分析iCE3300/3400、3500AAS原子吸收光譜儀 iCE™3500AAS原子吸收光譜儀這是一款雙原子化器（火焰和石墨爐）的原子吸收光譜儀，可提供真正優異的性能、靈活性和功能。

四專家細數我國原子光譜儀器的「前世今生」 報告題目：原子螢光技術的歷史與發展報告人：清華大學張新榮教授　　張新榮教授在報告中從原子螢光理論發現、儀器發展等角度回顧了原子螢光技術的歷史，並介紹了其做原子螢光相關研究的經歷和成果。

　　張新榮教授說，在原子螢光的發展歷史中有不少時間點值得大家關注。

據介紹，原子螢光的現象和理論19世紀獲得研究;20世紀初深入研究了鹼金屬的原子螢光;20世紀30年代澄清了汞的原子-分子螢光;特別值得一提的是，1964年發表了原子螢光光譜用作化學分析手段的第一篇論文(色散型火焰原子螢光)。

直讀光譜儀簡介 AES）進行分析的設備，又叫直讀光譜儀，英文名爲OES（OpticalEmissionSpectrometer,OES），是利用物質在熱激發或電激發下，每種元素的原子或離子發射特徵光譜來判斷物質的組成，而進行元素的定性與定量分析的。

2016年原子光譜新品薈萃 本文就原子螢光光譜儀（AFS）、原子吸收光譜儀（AAS）、電感耦合等離子體發射光譜（ICP）、微波等離子體原子發射光譜（MP-AFS）、電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS），以及X射線螢光光譜儀XRF、雷射誘導擊穿光譜儀LIBS等產品中相對有特點的新品進行列舉，並對2016年的相關學術活動進行回顧。

原子螢光是我國具有自主智慧財產權的光譜技術。

檢測中心X射線螢光光譜儀(XRF)安裝完成 UniQuant無標定量分析2.1X射線螢光產生的基本原理當能量高於原子內層電子結合能的高能X射線與原子發射碰撞時，驅逐出一個內層電子而出現一個空穴，使整個原子體系處於不穩定的激發態，然後原子體系會由激發態自發的躍遷到能量低的狀態，這個過程稱爲弛豫過程。

弛豫過程既可以是非輻射躍遷，也可以是輻射躍遷。

螢光光譜儀的原理和應用 在我國，50年代初期僅有極少數的分析化學工作者從事螢光分析方面的研究工作，但到了70年代後期，螢光分析法已引起國內分析界的廣泛重視，在全國衆多的分析化學工作者中，已逐步形成一支從事這一領域工作的隊伍。

一、螢光分析特點（1）螢光分析的主要特點是靈敏度高、選擇性好，螢光分析的靈敏度要比吸收光譜測量高2-3個數量級。

X射線螢光分析儀(XRF)的工作原理 根據分光方式的不同，X射線螢光分析可分爲能量色射和波長色射兩類，也就是通常所說的能譜儀（EDXRF）和波譜儀（WDXRF）。

本文主要介紹能譜儀的工作原理。

1 XRF基礎知識1.1 基本公式1.2 特徵X射線的產生2 EDXRF基本結構和工作原理2.1 EDXRF基本結構2.2 X光管的結構與工作原理2.3 探測器2.3.1 主要技術指標和作用2.3.2 探測器的類型2.4 光路系統1 XRF基礎知識1.1 基本公式 紅外光譜儀的原理與結構圖 傅立葉變換紅外（FT-IR）光譜儀是根據光的相干性原理設計的，因此是一種干涉型光譜儀，它主要由光源（矽碳棒，高壓汞燈），干涉儀，檢測器，計算機和記錄系統組成 紅外光譜儀簡述 本文將帶來關於紅外光譜儀的四個知識點：紅外光譜發展歷程、原理介紹、使用維護以及常見品牌。

1800年 英國物理學家赫謝爾(Herschel)用稜鏡使太陽光色散，研究各部分光的熱效應，發現在紅色光的外側具有最大的熱效應。

1905年 庫柏倫茨(Coblentz)測得了128種有機和無機化合物的紅外光譜，引起了光譜界的極大轟動。

這是紅外光譜開拓及發展的階段。