原子吸收光譜儀由光源、原子化器、分光器、檢測系統等幾部分組成。
儀器結構示意圖
光源
光源的作用是發射被測元素的特征共振輻射。
對光源的基本要求是:發射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度,0.0005~0.002nm;發射銳線。輻射強度足夠大,光譜純度高,背景低,穩定性好,使用壽命長,便于操作維護。
原子化器
原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥,蒸發和原子化。 待測組分轉變為基態原子—關鍵步驟。有火焰原子化器和非火焰原子化器(最常用的為石墨爐電熱原子化器)。
霧化器
作用—將試液變成細霧,霧粒越細越多,在火焰中生成的基態自由原子越多。工作原理——高壓助燃氣以高速通過毛細管外壁與噴嘴間隙時,在毛細管出口處的尖端形成負壓區,從而將待測試液沿毛細管吸入并被高速氣流分散成許多小霧粒。要求:霧化效率高,穩定,氣溶膠粒度細,分布范圍窄,適應性好。
燃燒器
其作用是產生火焰,使進入火焰的氣溶膠蒸發和原子化。最常用的是單縫燃燒器。要求:原子化效率高,噪聲小,火焰穩定,燃燒安全。調節高度,選擇適宜的火焰原子化區。調整角度,以改變吸收光程,擴大測量元素含量范圍。調整燃燒器狹峰(燃燒器縫寬和縫長,應根據所用燃料來決定)以獲得合適的通帶寬度。
分光系統
組成:入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件。作用:將燈發射的被測元素的共振線與其它發射線分開 (分離共振吸收線。阻止來自原子化器內的所有不需要的輻射進入檢測器)。
常用的單色器為光柵,要求:鎳三線Ni230.003、Ni231.603、Ni231.096nm,Mn279.5和279.8nm。
檢測系統
主要由檢測器、放大器、對數變換器、顯示記錄裝置組成。
1.檢測器-------- 將單色器分出的光信號轉變成電信號。檢測電信號的強度。
如:光電倍增管,電荷耦合器件CCD,電荷注入器件CID,二極管陣列檢測器PDA
2.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號,經電子線路進一步放大。
3.對數變換器------光強度與吸光度之間的轉換。
4.顯示、記錄
要求: 足夠的光譜靈敏度