原子吸收光譜的測量與銳線光源
A. 原子吸收光譜的測量
1.積分吸收
理論上積分吸收與吸收光輻射的基態原子數成正比。但是,要對半寬度約為10^-3 nm吸收譜線進行積分,需要極高分辨率的光學系統和極高靈敏度的檢測器,目前還難以做到。這也是早在19世紀初就發現了原子吸收的現象,卻難以用于儀器分析的原因。
2.峰值吸收
目前采用測量峰值吸收系數的方法代替測量面積吸收系數的方法。
3.實際測量
在實際工作中,對于原子吸收值的測量,是以一定光強的單色光通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強度,根據朗伯—比爾(Lambert-Beer)定律,當儀器條件、原子化條件及測定元素恒定時,K為常數,就是線性方程的斜率。這就是原子吸收光譜分析的理論依據。
B. 銳線光源
所謂銳線光源,就是所發射的譜線與原子化器中,待測元素吸收譜線中心頻率一致,而發射譜線的半寬度遠小于吸收譜線的半寬度。此時,吸收就是在K0附近。峰值吸收原子吸收分析中需要使用銳線光源。原子吸收光譜分析目前常用的銳線光源是空心陰極燈。
空心陰極燈(HCL)是由空心陰極、陽極和內充惰性氣體組成,在空心陰極周圍設有玻璃保護套,全部密封在石英和耐熱玻璃窗的玻璃筒中,通常使用單種元素的空心陰極燈。
空心陰極由待測元素的金屬或合金制成,空心陰極圈由鎢或其他高熔抵金屬制成;陽極由金屬鎢和金屬鈦制成。金屬鈦兼有吸收雜質氣體的作用,玻璃筒內抽真空后充入惰性氣體。窗口材料可以采用石英和耐熱玻璃。
空心陰極燈是一種輝光放電燈,當陰極與陽極之間施加300~500 V直流電壓時,電子由陰極向陽極高速運動,運動過程中與惰性氣體分子發生碰撞,氣體分子電離成氣體正離子,在電場場作用下高速撞擊空心陰極的內壁,并濺射出原子,被濺射出的原子在空心陰極圈內形成原子云, 原子云中原子核外層電子在氣體正離子高速撞擊下被激發,激發態和外層電子瞬間以光輻射形式釋放能量,回到基態和低能態,發礎該元系駙特讓諧線。與此同時,HCL發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。
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