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原子荧光光谱仪 原子荧光光谱仪是一种测量元素的原子蒸气在辐射能激发下发出的荧光强度，以确定材料成分中元素含量的仪器。编者总结 它由激发光源（高强度空心阴极灯或无极放电灯）、雾化器、单色器或“日盲”光电倍增管和带干涉滤光片的光电探测系统组成。其原理是：分析样品在雾化器中转化为低能原子蒸气，吸收合适的激发光源发出的同类型原子的特征光辐射后，一部分被激发到高-能级，然后过渡到低能级。在这个过程中，能量以辐射的形式释放出来，形成原子荧光。原子荧光通过光电检测系统转换为电信号并记录下来。原子荧光的强度与处于激发态的原子数量有关，即与样品中分析元素的浓度成正比。原子荧光光谱仪的优点是可以同时测量多种元素，尤其是As、Sb、Bi、Cd、Hg等元素。一般来说，测量下限低于原子吸收。在地质学中，它用于测定岩石、矿石和矿物中的挥发性元素和硒、碲等元素。原子荧光光谱仪 - 原子荧光光谱仪 - 概述 一种利用原子荧光谱线的波长和强度对物质进行定性和定量分析的方法。原子蒸气吸收特征波长的辐射后，原子被激发到高能级，然后被激发的原子被辐射失活。从高能级跃迁到低能级时发出的光称为原子荧光。

当激发光源停止照射时，发射荧光的过程立即停止。原子荧光可分为共振荧光、非共振荧光和敏化荧光三类，其中共振原子荧光最强，分析应用最广泛。共振荧光是荧光的发射和相同波长的辐射的吸收。共振荧光只有在基态为单态且没有中间能级时才能产生。非共振荧光是指受激原子发射的荧光波长与它们吸收辐射的波长不同。非共振荧光可分为直线荧光、阶梯线荧光和反斯托克斯荧光。直线荧光是激发态原子从高能级跃迁到高于基态的亚稳态能级所产生的荧光。阶梯线荧光是处于激发态的原子发出的荧光，它首先通过非辐射方式失活失去部分能量，回到较低的激发态，然后通过辐射失活转变为基态。直线和阶梯线荧光波长都比吸收辐射的波长长。反斯托克斯荧光的特征在于荧光波长比吸收的光辐射的波长短。敏化原子荧光是由激发原子发射的荧光，这些原子通过碰撞将激发能量转移到另一个原子，然后通过辐射使其失活。原子荧光光谱仪原子荧光光谱仪可以根据荧光光谱的波长进行定性分析。在一定的实验条件下，荧光强度与被测元素的浓度成正比。基于此，可以进行定量分析。原子荧光光谱仪有两种类型：色散型和非色散型。两类仪器的结构基本相似，不同的是非色散仪器不使用单色器。色散仪由辐射源、单色仪、雾化器、检测器、显示器和记录装置组成。

辐射源用于激发原子以产生原子荧光。可以使用连续光源或锐线光源。常用的连续光源是氙弧灯。可用的尖线光源包括高强度空心阴极灯、无电极放电灯和可控温度梯度原子光谱灯和激光器。单色仪用于选择所需的荧光谱线，排除其他谱线的干扰。雾化器用于将被测元素转化为原子蒸气，例如火焰、电热和电感耦合等离子火焰雾化器。检测器用于检测光信号并将其转换为电信号。常用的检测器是光电倍增管。显示和记录装置用于显示和记录测量结果，如电表、数字表、记录仪等。原子荧光光谱法具有设备简单、灵敏度高、光谱干扰少、工作曲线线性范围宽、多元素测定。已广泛应用于地质、冶金、石油、生物医学、地球化学、材料和环境科学等各个领域。原子荧光光谱仪-原子荧光光谱仪-基本原理原子荧光光谱法是一种在辐射能激发下，通过测量待测元素的原子蒸气的荧光发射强度来确定待测元素含量的方法。气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子的外层电子在约10-8s后从基态或低能级跃迁到高能级，然后跃迁到基态或低能级，并发射与原始激发波长相同或不同的辐射，称为原子荧光。原子荧光分为共振荧光、直跳荧光、阶跃荧光等。发射的荧光强度与原子化器中每单位体积的元素基态原子数成正比，其中 I f 为荧光强度； φ为荧光量子效率，表示单位时间内发射的荧光光子数与吸收的激发光光子数之比，一般小于1； Io 为激发光强度； A为荧光照射在检测器上的有效面积； L为吸收光程长度； ε 为峰值摩尔吸收系数； N是每单位体积的基态原子数。

在原子荧光发射中，由于部分能量转化为热能或其他形式的能量，荧光强度降低甚至消失。这种现象称为荧光猝灭。原子荧光光谱仪 - 原子荧光光谱仪 - 分析方法 物质吸收电磁辐射并被激发，被激发的原子或分子被辐射失活，然后发出与激发辐射相同或不同波长的辐射。当激发光源停止照射样品时，重新发射过程立即停止，这种重新发射的光称为荧光；如果在激发光源停止照射样品后重新发射过程持续一段时间，重新发射的光称为磷光。荧光和磷光都是光致发光。原子荧光光谱法灵敏度高，校准曲线线性范围宽，可同时测定多种元素。这些优点使其广泛应用于冶金、地质、石油、农业、生物医学、地球化学、材料科学、环境科学等各个领域。原子荧光光谱仪-原子荧光光谱仪-仪器结构 原子荧光分析仪分为非色散原子荧光分析仪和色散原子荧光分析仪。这两类仪器的结构基本相似，区别在于单色器部分。右图为两类仪器的光路图： 原子荧光光谱仪仪器结构示意图1、激发光源：可采用连续光源或锐线光源。常用的连续光源为氙弧灯，常用的尖线光源为高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。连续光源稳定、操作方便、使用寿命长生活。可用于多种元素的同时分析，但检出限较差。

尖线光源的辐射强度高且稳定，可以获得更好的检测限。 2、雾化器：原子荧光分析仪对雾化器的要求与原子吸收光谱仪基本相同。 3、光学系统：光学系统的作用是充分利用激发光源的能量，接收有用的荧光信号，减少和去除杂散光。色散系统对分辨能力要求不高，但需要较大的聚光能力，常用的色散元件是光栅。非色散仪器中的滤光片用于将分析线与相邻光谱线分开，从而降低背景。非色散仪器的优点是照射立体角大，光谱通过带宽大，集光能力大，荧光信号强度大，仪器结构简单，操作方便。缺点是散射光的影响大。 4、检测器：常用光电倍增管。在多元素原子荧光分析仪中，光电导管和分辨管也用作检测器。检测器与激发光束成直角放置，以避免激发光源对原子荧光信号检测的影响。原子荧光光谱仪 - 原子荧光光谱仪 - 产生和类型 当自由原子吸收特征波长的辐射并被激发到更高的能量状态，然后以辐射的形式失活时，就会观察到原子荧光。原子荧光可分为三类：共振原子荧光、非共振原子荧光和敏化原子荧光。共振原子荧光 当原子吸收辐射并被激发然后发射相同波长的辐射时，会产生共振原子荧光。如果原子在热激发下处于亚稳态，它会吸收辐射进一步激发原子荧光光谱，然后发出相同波长的共振荧光。这种共振原子荧光称为热辅助共振原子荧光。

如 In451.13nm 就是这类荧光的一个例子。共振原子荧光只有在基态为单态、不存在中间能级、同一激发态不能同时产生其他类型的荧光时才能产生。非共振原子荧光 非共振原子荧光发生在被激发原子发射的辐射波长与被激发原子发射的荧光波长不同时。非共振原子荧光包括直线荧光、阶梯线荧光和反斯托克斯荧光。直线荧光是激发态原子直接跃迁到高于基态的亚稳态所发出的荧光，如Pb405.78nm。只有当基态为多态时，才能产生直线荧光。阶梯线荧光是激发态原子发出的荧光，先以非辐射形式失活回到较低的激发态，再通过辐射失活回到基态；或者原子被辐射激发到中间能态，然后通过热激发发射荧光到高能态，然后辐射失活回到低能态。前一种阶梯线荧光称为正常阶梯线荧光，如Na589.6nm，后一种阶梯线荧光称为热辅助阶梯线荧光，如Bi293.8nm。反斯托克斯荧光是发射波长比激发辐射短的荧光，如In 410.18nm。原子荧光光谱仪 敏化原子荧光 被激发的原子将其激发能量转移到另一个原子通过碰撞激发，而后者被辐射失活以发射荧光。这种荧光称为敏化原子荧光。火焰雾化器中的原子浓度很低，主要以非辐射方式失活，因此没有观察到敏化原子的荧光。

原子荧光光谱仪 - 原子荧光光谱仪 - 原子荧光光谱法的优点：原子荧光光谱法（1）检测限低，灵敏度高。尤其是对Cd和Zn等元素，其检测限相对较低）检出限原子荧光光谱仪测量范围怎么写，Cd的检出限可达0.001ng?cm-3、Zn为0.04ng?cm-3，2O中有很多元素低于原子吸收光谱法的检出限. 原子荧光的辐射强度与激发光源成正比，使用新型高强度光源可以进一步降低检测限。用于制作非色散原子荧光分析仪。该仪器结构简单，价格便宜。（3）分析校准曲线线性范围宽，可达3-5个数量级。（4）由于发射原子荧光空间四面八方，更容易制作多道仪器，可实现多种元素的同时测定。原子荧光光谱仪-原子荧光光谱仪-组合技术离子色谱-气相/原子荧光与高效液相色谱-气相/原子荧光组合技术应用砷汞元素形态分析新进展国际上对有毒物质高度关注食品和环境科学中的有害有机污染物、有机污染物的监测和分析取得了长足的进步。人们对砷的认识越来越深，汞、硒、铅、镉等元素的不同化合物在形态、功能和毒性方面存在巨大差异。例如，砷是一种有毒元素，其毒性与砷的现有形态密切相关，不同形态的毒性差异较大。无机砷 包括三价砷和五价砷，毒性强，甲基砷如一甲基砷和二甲基砷相对较弱。

广泛存在于水生生物中的砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）、砷糖（AsS）和砷脂（AsL）被认为毒性很小或没有毒性；和汞 该元素的化学形态有间甲基汞 (MMC)、乙基汞 (EMC)、苯基汞 (PMC) 和无机汞 (MC)，其中甲基汞的毒性远大于无机汞。因此，不再是对某些元素进行总量分析，而是对各种化合物进行形态分析成为一种发展趋势。元素形态分析的主要方法是组合技术，将不同的元素形态分离系统与灵敏的检测器相结合，实现样品中不同元素形态的在线分离和测定。目前国外主要采用的联用技术有高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）[16,17]和离子色谱-电感耦合等离子体质谱（IC-ICP-MS）[18] ] 主要的。蒸气发生/原子荧光光谱法（VG/AFS）的最大优点是对砷、汞、硒、铅和镉等元素的测定具有较高的检测灵敏度和良好的选择性，并具有多光谱分析的独特优势。元素检测能力。色谱分离（离子色谱或高效液相色谱）是对这些元素极为有效的手段。因此，两者的结合技术具有无与伦比的最佳效果。原子荧光光谱仪除了具有色谱分离与原子荧光光谱仪相结合的高灵敏度优点外，还采用非色散光学系统，结构简单，制造成本低。仪器价格比AAS、ICP-AES、ICP-MS便宜。

并且原子荧光有一个带有蒸汽发生系统的专用仪器。因此，仪器接口技术简化，耗气量少，分析成本低，易于推广。我们成功开发了离子色谱-气相发生/原子荧光光谱（IC-VG/AFS）和高效液相色谱-气相发生/原子荧光光谱（HPLC-VG/AFS）组合技术，用于砷、汞和硒元素的分析一个重要的角色。北京瑞利分析仪器有限公司与中科院生态环境研究中心合作研发高效液相色谱-气相发生/原子荧光光谱（HPLC-VG/AFS）组合分析技术系统装置（见图9）。图8离子色谱-原子荧光光谱法分离四种As化合物图9原子荧光光谱结合高效液相色谱图8离子色谱-原子荧光光谱法分离四种As化合物图9 高液相色谱-原子荧光光谱系统装置5.2.1 主要配置及测试条件）界面；联用技术色谱工作站（北京瑞丽分析仪器有限公司）。 LC-高效液相色谱泵（.日本）； CLC-ODS 色谱柱：150 × 6 mm 内径，10 μm 填料（Shim-pack，日本）。仪器工作条件为50%甲醇/水为流动相，含0.1M NaCl，流速1.2mL/min，进样量20μL。

高强度汞空心阴极灯的灯电流为40毫安；负高压280V；氩气流速为 200 mL/min。四种汞化合物，无机汞 (MC)、甲基汞 (MMC)、乙基汞 (EMC) 和苯基汞 (PMC)，在 15 分钟内得到了很好的分离。色谱分离见图10。 图10 三种汞化合物的高效液相色谱-原子荧光光谱图图10 三种汞化合物的高效液相色谱-原子荧光光谱图5.2.2 工作曲线及检出限 根据不同形态汞化合物的灵敏度不同，分别制作了不同线性范围内的无机汞和两种有机汞化合物的工作曲线。三种化合物均表现出良好的线性关系（见表8），两种有机汞化合物的灵敏度比HPLC紫外检测器的组合提高了1000倍。表8汞化合物的校准曲线及其检测限汞化合物校准曲线 相关系数 线性范围 (ng) 检出限 (ng) MC Y=3197X+392.6 0.9985 0.4～100 0.09 MMC Y =3972.2X+2129.9 0.9996 0.4～100 0.20 EMC Y=5022.@ >4X-4338.4 0.9987 0.4～100 0.60