原子吸收光谱仪的构造与原理探析

　　原子吸收光谱仪在现代化学分析领域尤其是微量元素分析方面占据着关键的地位。它能够精准地测定样品中特定元素的含量，其构造和工作原理是实现这一强大功能的基础。

　　1、光源

　　空心阴极灯是原子吸收光谱仪常用的锐线光源。它由待测元素的纯金属或合金制成阴极，钨丝或钽丝等材料制作阳极，在阴极和阳极之间施加适当电压时，阴极发射出的元素特征谱线能够准确地与样品中待测元素的原子吸收谱线相对应，为后续的吸收测量提供特定的入射光。例如，测定镁元素时就使用镁空心阴极灯，其发射的镁特征谱线能满足镁原子吸收的波长要求。

　　2、原子化系统

　　火焰原子化器：这是较为常见的一种原子化装置。它通过将样品溶液雾化成微小的液滴，然后与助燃气体（如空气-乙炔、氧化亚氮-乙炔等）混合后进入火焰。在火焰的高温环境下，样品中的待测元素原子被蒸发并原子化，形成基态原子蒸气。不同元素的测定常需要选择合适组成的火焰，如空气-乙炔火焰适合许多常见金属元素的测定，而氧化亚氮-乙炔火焰可用于一些难熔金属元素的原子化。

　　无火焰原子化器：石墨炉原子化器是典型的无火焰原子化装置。它主要由石墨管构成，通过电流加热石墨管，可使样品在石墨管内经历干燥、灰化、原子化等过程。这种原子化方式具有样品用量少、原子化效率高、可检测低含量元素等优点，适用于样品或低含量元素的分析。
 

　　3、光学系统

　　光学系统主要包括透镜、光栅等部件。其作用是将光源发出的特定波长光聚焦并准确地投射到原子蒸气上，然后将经过原子蒸气吸收后的光信号传输到检测系统。光栅在这里起到分光的作用，能够将复合光按照不同波长进行分散，确保只有待测元素对应的特征波长光参与吸收测量过程。

　　4、检测系统

　　检测系统通常采用光电倍增管等光电转换器件。当经过原子蒸气吸收后的光照射到光电倍增管上时，光电倍增管能够将光信号转换为电信号，并且由于其内部具有倍增效应，可以极大地提高检测的灵敏度，便于后续对微弱电信号的处理和分析。

　　原子吸收光谱仪基于原子对特定波长光的吸收现象。当光源发射出与待测元素特征谱线一致的光时，这些光穿过原子化系统产生的基态原子蒸气，基态原子会吸收与其能级跃迁所需能量相对应的特定波长的光，使透射光的强度减弱。根据朗伯-比尔定律，吸光度与样品中待测元素的浓度成正比。通过测量吸光度，并与已知浓度的标准溶液所测得的吸光度进行比较，就可以准确地确定样品中待测元素的含量。