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原子荧光光谱仪的激发光源种类及工作原理

发布时间: 2023-03-27 10:26

激发光源是原子荧光光谱仪的主要组成部分。在一定条件下,荧光强度与激发光源的发射强度成正比。因此,理想的光源必须具备以下条件:首先,要发射强度高,且无自吸。其次,要稳定性好,噪声小。第三,要发射的谱线窄且纯度高。第四,要价格便宜且有足够长的使用寿命。第五,要操作简便,不需要复杂的电源。最后,它必须适用于各种元素分析,能够为各种元素制造同类型的灯。下面是原子荧光光谱仪的激发光源种类及工作原理的介绍。

一、空心阴极灯

空心阴极灯是目前原子荧光光谱仪中应用最广泛的一种辐射光源。它是一种特殊的低压辉光放电灯,依靠阳极和空心阴极之间的放电激发。阳极和阴极之间的放电可以引起阴极溅射而产生原子蒸气,同时也提供产生原子光谱的激发能量。整个光谱产生过程分为两步:溅射产生原子蒸气和激发蒸气中的原子。空心阴极灯的优点是结构简单,使用方便。缺点是上述两种过程不能分开控制。改变如放电电流等一些放电参数,将同时对两种过程产生影响。如果增大供电电流,虽然能增加特征共振光谱的输出,但也会导致了特征共振光辐射的自吸收增大和共振变宽,输出的谱线轮廓变坏。反之,如果减小供电电流,虽然谱线自吸收和共振变宽减少,但也会减小特征共振辐射的输出,特征共振光辐射的谱线轮廓得到改善。

二、高强度空心阴极灯


为了提高空心阴极灯的发光强度并改善其受限制的缺点,研制出了高强度空心阴极灯。该灯结构基于普通空心阴极灯,但增加了一对辅助电极。这种灯通过两个独立的放电:空心阴极放电和低压大电流电弧放电(二次放电),使未被激发的原子蒸气与辅助电极放电所形成的等离子区的粒子相互碰撞而被激发,大大提高了空心阴极灯的总辐射强度。

三、微波无极放电灯


早期的原子荧光光谱仪器研究中,使用广泛的光源是无极放电灯。该灯辐射强度更高、自吸收小、寿命长,尤其适用于在短波长区域内有共振线的易挥发元素分析。但高强度空心阴极灯在对这些元素进行分析时,必须在很低的电流下工作,否则灯的寿命太短,而低电流发射的光谱强度又太弱,无法满足实际测量的要求。微波无极放电灯通过将无极放电灯置入微波谐振腔内,在微波电场的作用下,将灯中充填气体加热,形成高温等离子区,然后加热含有待测元素的原子或其化合物(卤化物)进入等离子区。这些填料在高温等离子区中被原子化并被激发而发射出含有待测元素的特征原子谱线的光辐射。尽管微波无极放电灯曾经被广泛应用于原子荧光光谱分析中,但该灯存在许多缺点。它的稳定性与操作人员的水平密切相关,无极放电灯在谐振腔内的位置只能凭经验调节,不易掌握;微波辐射对操作人员身体可能造成损害等。随着新型光源的开发应用,这种灯已不再在原子荧光的商用仪器中使用。

四、激光光源

激光光源在原子荧光光谱分析中有着显著的优点。它具有单色性好、相干性强、方向集中和功率密度高等特点,特别是各种倍频技术的出现,使得激光输出波长迅速向紫外区延伸。激光作为原子荧光光源的最主要优点在于,可实现饱和激发,从而扩大仪器的动态测量范围,降低检出限,并提高仪器的信噪比。此外,激光光源配合适当的时间门电路,避免了杂散光对测定的影响,提高了仪器的精度和准确度。

然而,激发光源也有其缺陷。它不能多元素同时测量,削弱了原子荧光可以进行多元素同测的能力。此外,激光光源结构复杂、价格昂贵,因此到目前为止还没有商品仪器。但随着激光技术的快速发展,我们有望解决这些问题。

连续光源是另一种理想的光源,具有稳定强劲的光发射。它不仅可以应用于多道仪器的多元素同时测定,还可以精密测量激发线邻近的散射光。与线光源相比,使用连续光源可以得到更为平顶的工作曲线,能避免识别假信号和荧光信号所带来的困扰。然而,连续光源需要使用单色器进行分离谱线,且检出限较差。目前,线光源在实际应用中仍领先于连续光源,但随着现代连续光源强度的提高,这种趋势可能会发生逆转。

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常见问题

气相色谱仪哪家好呢?

气相色谱仪是一种常用的分析仪器,广泛应用于化学、生物、医药等领域。但是,市面上的气相色谱仪品牌众多,价格也相差甚远,让人难以选择。那么,气相色谱仪哪家好呢?

首先,我们需要了解气相色谱仪的基本原理和性能指标。气相色谱仪是利用样品在高温下蒸发成气态,通过柱子分离,再通过检测器检测不同组分的分离程度和含量。常见的性能指标包括分离度、灵敏度、线性范围、重复性等。

在选择气相色谱仪品牌时,我们可以从以下几个方面考虑:

1. 品牌知名度和口碑。知名品牌通常有较高的技术实力和售后服务保障,口碑也更好。

2. 技术创新和研发能力。气相色谱仪技术不断更新换代,具有较强的研发能力和技术创新能力的品牌更有竞争力。

3. 产品性能和价格。不同品牌的气相色谱仪性能和价格差异较大,需要根据实际需求和预算进行选择。

4. 售后服务和技术支持。气相色谱仪使用过程中可能会出现各种问题,售后服务和技术支持能够及时解决问题,保障仪器正运行。

RoHS光谱仪服务哪家好?

RoHS光谱仪是一种用于检测产品中有害物质的仪器,它可以检测出产品中是否含有铅、汞、镉、六价铬等有害物质,以保障人类健康和环境安全。那么,RoHS光谱仪服务哪家好呢?

首先,我们需要了解RoHS光谱仪的基本原理和检测方法。RoHS光谱仪是一种基于光谱分析原理的仪器,它可以通过分析样品中的元素和化合物,来判断样品中是否含有有害物质。RoHS光谱仪的检测方法一般是X射线荧光光谱法(XRF)。

使用什么仪器来检测电子电器产品中的RoHS?

RoHS(限制使用某些有害物质指令)是欧盟制定的一项法规,旨在限制电子电器产品中使用有害物质的含量。这些有害物质包括铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等。为了确保产品符合RoHS法规,需要使用特定的仪器进行测试。

RoHS测试仪器是一种专门用于检测电子电器产品中有害物质含量的设备。这些仪器可以检测产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等有害物质的含量。RoHS测试仪器通常使用X射线荧光光谱仪(XRF)进行测试的。

ROHS检测是什么?

ROHS检测,全称为限制使用某些有害物质(Restriction of Hazardous Substances)检测,是指对电子电气产品和电线电缆产品中特定有害物质的含量进行测试,以确保产品符合相关法规和标准,从而保护消费者和环境免受有害物质的影响。

ROHS检测的起源可以追溯到2003年欧洲联盟发布的《限制使用某些有害物质指令》(RoHS指令),该指令要求在欧洲市场销售的电子电气产品和电线电缆产品中,对铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)等有害物质含量进行限制,并要求企业对其产品的含量进行检测。

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