§7-3光谱分析仪器 用来研究吸收、发射或荧光的电磁辐射强 度和波长关系的仪器叫做光谱仪或分光光度计。 光谱仪或分光光度计一般包括五个基本单 元:光源、单色器、样品容器、检测器和读出 器件。下面介绍(原子)发射光谱仪。 光源 单色器 检潮器 读出器件 出群品 (原子)发射光谱仪结构示意图
光源(Light source) 光源是提供足够的能量使试样蒸发、原子 化、激发,产生光谱。 目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、 高压火花及电感耦合(高频)等离子体(ICP) 表 几种光源的比较 光 源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围 直流电弧 高 4000-7000 稍 差 定性分析,矿物、纯物质、 难挥发元素的定量分析 交流电弧 中 4000~7000 较 好 试样中低含量组分的定 量分析 火 花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素 的定量分析 ICP 很高 6000~8000 很 好 溶液定量分析
1.直流电弧 【优点】电极头温度相对比较高(与其它光 源比,为最大优点),蒸发能力强、绝对灵敏 度高、弧焰温度达4000至7000K,背景小: 【缺点】放电不稳定,且弧较厚,自吸现象 严重。 故不适宜用于高含量定量分析,但可很好 地应用于矿石等的定性、半定量及痕量元素的 定量分析
2.交流电弧 【优点】电极头温度高于高压火花,但低 于直流电弧,弧温较高,电弧较稳定(有控制放 电装置)。 【缺点】介于直流电弧和高压火花之间, 是一种较为中庸的光源。 广泛用于定性、定量分析中,但灵敏度稍 差。这种电源常用于金属、合金中低含量元素 的定量分析
3.高压火花 【优点】由于放电时间极短,瞬间通过分析 间隙的电流密度很大,故弧焰瞬间温度很高, 可达10000K以上,激发能量大,可激发电离电 位高的元素。 【缺点】由于电火花是以间隙方式进行工作 的,平均电流密度并不高,所以电极头温度较 低,且弧焰半径较小。灵敏度较差。 这种光源主要用于低熔点、组成均匀试样 (如金属、合金)的分析及高含量的、难激发 元素的定量分析