KJ01原子荧光光度分析基础原理-ppt参考(精)
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原子荧光光谱法基本原理ppt课件
1、原子荧光光谱法基本原理
原子荧光是原子蒸气受具有特征波长的光源照射后，其中一 些自由原子被激发跃迁到较高的能态，然后去活化回到某一 能态（常常是基态）而发射出特征光谱的物理现象。
当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，称为共振荧光， 它是原子荧光分析中最主要的分析线。各元素都有其特定的 原子荧光光谱，根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测 元素含量。这就是原子荧光光谱分析。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
一、基本原理
1、原子荧光光谱法基本原理 2、氢化物发生原理
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
仪器供电源为（22022）V；频率（501）Hz单相 交流电，应良好接地。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
五、仪器条件
气源要求
仪器使用时要用到氩气（Ar）；纯度应大于 99.99%，同时购置氩气分压表（可用氧气分压 表替代），主压表表头：0～25MPa，分压表表 头：0～3.0MPa，供给仪器的氩气压力为0.20～ 0.26MPa
整机管路安装
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
五、仪器条件
环境条件
环境温度5℃～35℃，最适宜温度为15℃～30℃ 。 环境相对湿度不大于80%。 仪器应放置在平稳的工作台上，不得有阳光直射及强 烈电磁干扰。 仪器不应放置于具有强烈腐蚀(强酸,强碱)气体的环境 中。
原子荧光是原子蒸气受具有特征波长的光源照射后，其中一 些自由原子被激发跃迁到较高的能态，然后去活化回到某一 能态（常常是基态）而发射出特征光谱的物理现象。
当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，称为共振荧光， 它是原子荧光分析中最主要的分析线。各元素都有其特定的 原子荧光光谱，根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测 元素含量。这就是原子荧光光谱分析。
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一、基本原理
1、原子荧光光谱法基本原理 2、氢化物发生原理
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
仪器供电源为（22022）V；频率（501）Hz单相 交流电，应良好接地。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
五、仪器条件
气源要求
仪器使用时要用到氩气（Ar）；纯度应大于 99.99%，同时购置氩气分压表（可用氧气分压 表替代），主压表表头：0～25MPa，分压表表 头：0～3.0MPa，供给仪器的氩气压力为0.20～ 0.26MPa
整机管路安装
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
五、仪器条件
环境条件
环境温度5℃～35℃，最适宜温度为15℃～30℃ 。 环境相对湿度不大于80%。 仪器应放置在平稳的工作台上，不得有阳光直射及强 烈电磁干扰。 仪器不应放置于具有强烈腐蚀(强酸,强碱)气体的环境 中。
原子荧光培训课件
多元素同时分析技术瓶颈及解决方案探讨
光谱干扰与分离
多元素同时分析时，光谱干扰是 主要的技术瓶颈之一。采用多道 分光系统、光栅或滤光片等方法 ，实现不同元素光谱的分离，降
低干扰。
灵敏度与检出限
多元素同时分析时，各元素的灵 敏度和检出限可能存在差异。通 过优化仪器参数、改进样品处理 方法等方式，提高各元素的检测
原子荧光法具有灵敏度高、线性范围宽、干扰小等特点，是水质监测中重金属元素分析的有效方法。
详细描述
原子荧光法是一种基于原子荧光的分析方法，具有较高的灵敏度和选择性。在水质监测中，原子荧光 法可用于分析铜、锌、铅、镉等重金属元素，以及砷、锑等非金属元素。通过原子荧光法，可以实现 对水样中重金属元素的快速、准确分析，为水质监测提供可靠的数据支持。
以进一步了解大气污染的来源和分布情况，为大气污染治理提供科学依据。
土壤污染状况调查中重金属元素分析
总结词
原子荧光法在土壤污染状况调查中具有广泛的应用， 可实现对土壤中重金属元素的快速、准确分析。
详细描述
土壤污染状况调查中，重金属元素的分析是必不可少 的环节。原子荧光法可以用于分析土壤中的铜、锌、 铅、镉等重金属元素，以及砷、锑等非金属元素。通 过原子荧光法，可以实现对土壤样品的快速、准确分 析，了解土壤的污染状况和分布情况，为土壤污染治 理提供科学依据。同时，原子荧光法还可以用于评估 土壤的生态风险和环境影响，为环境保护工作提供有 力支持。
添加剂监管
对于食品添加剂的监管，除了关注其功能性外，还需要对其 安全性进行评估。通过原子荧光技术对食品添加剂中的荧光 物质进行分析，可以了解其潜在的风险和危害，为食品添加 剂的监管和使用提供科学依据。
食品包装材料中有害物质迁移研究
原子荧光培训课件
软件进行数据分析。
结果解读
介绍如何根据实验数据结果进 行解读，包括不确定度的计算
和结果报告的撰写等。
THANK YOU.
02
样品处理
包括仪器设备、试剂、样品等准备步 骤。
涉及样品的溶解、稀释、酸度控制等 步骤。
03
原子荧光光谱仪操作 步骤
包括灯电流、泵浦时间、负高压等关 键参数的调整和注意事项。
实验数据分析和处理方法
数据记录
介绍实验过程中需要记录的各 项数据及记录规范。
数据处理
包括数据的整理、清洗、计算 和修正等步骤，以及如何利用
测量参数二
荧光波长：荧光波长是荧光光谱分析中的重要参数。不同元素具有不同的荧光波长，这是 区分不同元素的主要依据。
测量参数三
荧光量子效率：荧光量子效率是被测元素在特定条件下发射荧光的概率。它是决定荧光强 度的关键因素。
原子荧光光谱法的应用
应用一
环境监测：原子荧光光谱法可以应用于环境监测领域，如水和土壤中重金属 元素的测定。通过测定水和土壤样品中重金属元素的含量，可以评估环境的 质量和污染程度。
Байду номын сангаас
04
原子荧光标准参考物质
标准参考物质的定义与作用
标准参考物质定义
具有一种或多种足够均匀和确定的本品含量水平的物质，用于校准仪器、验证测 量方法或确定材料赋值。
标准参考物质的作用
用于评价和校准原子荧光光谱仪的测量准确性和测量范围，保证测量结果的准确 性和可靠性。
原子荧光标准参考物质的制备
制备流程
原子荧光的基本原理
原子荧光是原子能级跃迁过程中产生的，当原子吸收特征波 长的光辐射后，原子从高能级跃迁到较低能级，同时发出与 原吸收光波波长相同或不同的辐射。
结果解读
介绍如何根据实验数据结果进 行解读，包括不确定度的计算
和结果报告的撰写等。
THANK YOU.
02
样品处理
包括仪器设备、试剂、样品等准备步 骤。
涉及样品的溶解、稀释、酸度控制等 步骤。
03
原子荧光光谱仪操作 步骤
包括灯电流、泵浦时间、负高压等关 键参数的调整和注意事项。
实验数据分析和处理方法
数据记录
介绍实验过程中需要记录的各 项数据及记录规范。
数据处理
包括数据的整理、清洗、计算 和修正等步骤，以及如何利用
测量参数二
荧光波长：荧光波长是荧光光谱分析中的重要参数。不同元素具有不同的荧光波长，这是 区分不同元素的主要依据。
测量参数三
荧光量子效率：荧光量子效率是被测元素在特定条件下发射荧光的概率。它是决定荧光强 度的关键因素。
原子荧光光谱法的应用
应用一
环境监测：原子荧光光谱法可以应用于环境监测领域，如水和土壤中重金属 元素的测定。通过测定水和土壤样品中重金属元素的含量，可以评估环境的 质量和污染程度。
Байду номын сангаас
04
原子荧光标准参考物质
标准参考物质的定义与作用
标准参考物质定义
具有一种或多种足够均匀和确定的本品含量水平的物质，用于校准仪器、验证测 量方法或确定材料赋值。
标准参考物质的作用
用于评价和校准原子荧光光谱仪的测量准确性和测量范围，保证测量结果的准确 性和可靠性。
原子荧光标准参考物质的制备
制备流程
原子荧光的基本原理
原子荧光是原子能级跃迁过程中产生的，当原子吸收特征波 长的光辐射后，原子从高能级跃迁到较低能级，同时发出与 原吸收光波波长相同或不同的辐射。
原子荧光光谱法PPT课件
可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。.源自6三．原子荧光光谱仪
原子荧光仪分为两类，色散型和非色散型。 荧光仪与原子吸收仪相 似，但光源与其他部件不在一条直线上，而是900 直角，而避免激发光 源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响。
滤光片 非色散型
激发光源：空心阴极灯或氙 弧灯
原子化器：与原子吸收法相同
色散系统：色散型-光栅 非色散型-滤光片
原子荧光光谱法
Atomic Fluorescence Spectrometry(AFS)
.
1
一、概述
原子荧光光谱法的特点
(1) 有较低的检出限，灵敏度高。 (2) 干扰较少，谱线比较简单。 (3) 仪器结构简单，价格便宜。 (4) 分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。 (5) 由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易
色散型
检测系统：光电倍增管
数据处理和仪器控制系统
氢化物发生系统
.
7
氢化物（蒸气）发生 原子荧光法
原理
As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge 8个 元素可形成气态氢化物，Cd、Zn形成气态 组分，Hg形成原子蒸气。
气态氢化物、气态组分通过原子化器原子 化形成基态原子，基态原子蒸气被激发而 产生原子荧光
光学系统
简化结构；光程短； 增强荧光信号强度
.
原子荧光仪器2结2 构
通道
单道、双道、三道、四道 优势： 多元素同时测定；单道增强
多通道设计
.
原子荧光仪器2结3 构
检测器
日盲光电倍增管
检测波长范围： 160nm~320nm
.
原子荧光仪器2结4 构
制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。
(6) 缺点 存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；
原子荧光仪分为两类，色散型和非色散型。 荧光仪与原子吸收仪相 似，但光源与其他部件不在一条直线上，而是900 直角，而避免激发光 源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响。
滤光片 非色散型
激发光源：空心阴极灯或氙 弧灯
原子化器：与原子吸收法相同
色散系统：色散型-光栅 非色散型-滤光片
原子荧光光谱法
Atomic Fluorescence Spectrometry(AFS)
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1
一、概述
原子荧光光谱法的特点
(1) 有较低的检出限，灵敏度高。 (2) 干扰较少，谱线比较简单。 (3) 仪器结构简单，价格便宜。 (4) 分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。 (5) 由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易
色散型
检测系统：光电倍增管
数据处理和仪器控制系统
氢化物发生系统
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7
氢化物（蒸气）发生 原子荧光法
原理
As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge 8个 元素可形成气态氢化物，Cd、Zn形成气态 组分，Hg形成原子蒸气。
气态氢化物、气态组分通过原子化器原子 化形成基态原子，基态原子蒸气被激发而 产生原子荧光
光学系统
简化结构；光程短； 增强荧光信号强度
.
原子荧光仪器2结2 构
通道
单道、双道、三道、四道 优势： 多元素同时测定；单道增强
多通道设计
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原子荧光仪器2结3 构
检测器
日盲光电倍增管
检测波长范围： 160nm~320nm
.
原子荧光仪器2结4 构
制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。
(6) 缺点 存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；
原子荧光培训课件
高灵敏度、低检出限、抗干扰性能强、测量范围广泛等。
原子荧光分析前的样品处理
样品采集与保存
采集具有代表性的样品，避免 样品污染和变质。
样品前处理
将样品进行合适的稀释、浓缩或 分离，以便进行原子荧光分析。
干扰消除
采用化学或物理方法消除样品中的 干扰物质，提高分析的准确性。
原子荧光分析的操作步骤
检出限和精密度
标准曲线法
通常采用标准曲线法进行定量分析。将已知浓度的标准样品 制作成荧光强度与元素浓度之间的标准曲线，然后测量待测 样品荧光强度，根据标准曲线计算元素浓度。
03
原子荧光分析方法
原子荧光分析方法的分类与特点
分类
包括原子荧光光谱法（AFS）和原子荧光光谱法联用技术（AFS-ICP-MS） 等。
特点
展，提高国际竞争力。
THANKS
感谢观看
定期保养
包括更换灯丝、清洗光学系统 等。
常见故障排除
遇到常见故障时，应先检查仪 器的工作状态，如光源是否点 亮、进样系统是否正常等，若 仍无法解决问题，可联系专业 技术人员进行指导或维修。
05
原子荧光光谱仪的应用
在环境监测领域的应用
01
水质监测
02
大气监测
原子荧光光谱法可测定水中的砷、锑 、铋、镉、硒等多种元素，适用于江 、河、湖、海等水体的监测。
精密度表示测量结果的重复性，准确 性则表示测量值与真实值之间的差异 。
要点三
稳定性
检测器的稳定性包括长期稳定性和短 期稳定性，长期稳定性通常受光源和 光学系统漂移等因素影响，短期稳定 性则受样品基质和进样条件等因素影 响。
原子荧光检测器的维护与保养
日常维护
包括清洁仪器表面、检查进样 系统是否正常等。
原子荧光分析前的样品处理
样品采集与保存
采集具有代表性的样品，避免 样品污染和变质。
样品前处理
将样品进行合适的稀释、浓缩或 分离，以便进行原子荧光分析。
干扰消除
采用化学或物理方法消除样品中的 干扰物质，提高分析的准确性。
原子荧光分析的操作步骤
检出限和精密度
标准曲线法
通常采用标准曲线法进行定量分析。将已知浓度的标准样品 制作成荧光强度与元素浓度之间的标准曲线，然后测量待测 样品荧光强度，根据标准曲线计算元素浓度。
03
原子荧光分析方法
原子荧光分析方法的分类与特点
分类
包括原子荧光光谱法（AFS）和原子荧光光谱法联用技术（AFS-ICP-MS） 等。
特点
展，提高国际竞争力。
THANKS
感谢观看
定期保养
包括更换灯丝、清洗光学系统 等。
常见故障排除
遇到常见故障时，应先检查仪 器的工作状态，如光源是否点 亮、进样系统是否正常等，若 仍无法解决问题，可联系专业 技术人员进行指导或维修。
05
原子荧光光谱仪的应用
在环境监测领域的应用
01
水质监测
02
大气监测
原子荧光光谱法可测定水中的砷、锑 、铋、镉、硒等多种元素，适用于江 、河、湖、海等水体的监测。
精密度表示测量结果的重复性，准确 性则表示测量值与真实值之间的差异 。
要点三
稳定性
检测器的稳定性包括长期稳定性和短 期稳定性，长期稳定性通常受光源和 光学系统漂移等因素影响，短期稳定 性则受样品基质和进样条件等因素影 响。
原子荧光检测器的维护与保养
日常维护
包括清洁仪器表面、检查进样 系统是否正常等。
原子荧光光度法基本原理
原子荧光光度法基本原理原子荧光光度法是一种基于原子荧光现象的分析方法。
该方法利用原子在高温火焰、等离子体或电火花等条件下，吸收光能使得电子跃迁到高能级，然后由高能级返回基态时发射荧光，通过测量荧光的强度来确定待分析物质的浓度。
以下将对该方法的基本原理进行详细介绍。
原子荧光光度法的原理基于原子的能级结构。
原子由原子核和电子组成，电子绕核心旋转形成一系列不同的能级。
当原子吸收能量时，其电子会从低能级跃迁至高能级，此时处于激发态。
当电子从高能级返回基态时，会发出荧光。
不同元素的原子具有不同的能级结构，因此其荧光发射的波长也是独特的，可以用来作为该元素的特征。
在原子荧光光度法中，首先需要将待分析物质转化为气相，这可以通过高温火焰、等离子体或电火花等方式实现。
燃烧火焰或等离子体产生高温，使得待分析物质原子化、激发和荧光发射。
电火花法则是通过电击将待分析物质转化为高温等离子体。
一旦转化为气相，待分析物质的原子与空气中的气体原子碰撞，被激发到高能级。
随着激发态原子返回基态，会发生荧光发射。
待分析物质的浓度与荧光发射的强度成正比，因此可以通过测量荧光强度来确定物质的浓度。
在实际分析中，荧光信号的测量需要借助光谱仪或荧光光度计。
荧光光度计由荧光激发源、样品池、光学系统和荧光探测器组成。
荧光激发源产生适当波长的激发光，经过光学系统聚焦到样品池中。
样品池中的待分析物质被激发形成荧光，荧光通过光学系统聚焦到荧光探测器上。
荧光探测器将荧光信号转化为电信号并放大，然后通过计算机处理和分析，得到待分析物质的浓度。
原子荧光光度法具有许多优点。
首先，它能够提供高灵敏度的分析结果，因为原子荧光具有较高的荧光发射效率。
其次，该方法具有较宽的线性测量范围，可以分析浓度从ppm到ppt级别的物质。
此外，由于荧光信号只受到背景干扰的影响很小，因此具有较低的检测限。
最后，该方法具有较好的选择性，因为原子的能级结构使得每个元素的发射谱线都是独特的，可以用来进行元素的定性和定量分析。
原子荧光光度计 概述和原理
AF-610D联用技术原子荧光光谱仪。配置有高效 紫外光（UV）接口；联用技术色谱工作站（北京 瑞利分析仪器公司）。
LC-10Atvp高效液相色谱泵 （Shimadzu.Japan）；
CLC-ODS柱：150×6 mm i.d，10μm填料 （Shim-pack,Japan）。
仪器工作条件以50%甲醇/水作流动相，含 10mMTBA和0.1M NaCI，流速为1.2mL/min， 进样体积20μL。
MC Y=3197X+392.6 100 0.09
精品课件
共振原子荧光
原子吸收辐射受激后再发射相同波长的辐 射，产生共振原子荧光。若原子经热激发 处于亚稳态，再吸收辐射进一步激原子荧 光光谱发，然后再发射相同波长的共振荧 光，此种共振原子荧光称为热助共振原子 荧光。如In451.13nm就是这类荧光的例子。 只有当基态是单一态，不存在中间能级， 没有其它类型的荧光同时从同一激发态产 生，才能产生共振原子荧光。
精品课件
工作曲线及检出限
根据不同形态的汞化合物其灵敏度不同， 在不同的线性范围内对无机汞和两种有机 汞化合物作了工作曲线。三种化合物均成 良好的线性关系（见表8），与高效液相色 谱紫外检测器联用相比，两种有机汞化合 物的灵敏度提高了1000倍。
精品课件
表8 汞化合物的校准曲线及其检出限
汞化合物 校准曲线 相关系数 线性范围（ng） 检出限 （ng）
精品课件
原子荧光光度计
精品课件
敏化原子荧光
激发原子通过碰撞将其激发能转移给另一 个原子使其激发，后者再以辐射方式去活 化而发射荧光，此种荧光称为敏化原子荧 光。火焰原子化器中的原子浓度很低，主 要以非辐射方式去活化，因此观察不到敏 化原子荧光。
LC-10Atvp高效液相色谱泵 （Shimadzu.Japan）；
CLC-ODS柱：150×6 mm i.d，10μm填料 （Shim-pack,Japan）。
仪器工作条件以50%甲醇/水作流动相，含 10mMTBA和0.1M NaCI，流速为1.2mL/min， 进样体积20μL。
MC Y=3197X+392.6 100 0.09
精品课件
共振原子荧光
原子吸收辐射受激后再发射相同波长的辐 射，产生共振原子荧光。若原子经热激发 处于亚稳态，再吸收辐射进一步激原子荧 光光谱发，然后再发射相同波长的共振荧 光，此种共振原子荧光称为热助共振原子 荧光。如In451.13nm就是这类荧光的例子。 只有当基态是单一态，不存在中间能级， 没有其它类型的荧光同时从同一激发态产 生，才能产生共振原子荧光。
精品课件
工作曲线及检出限
根据不同形态的汞化合物其灵敏度不同， 在不同的线性范围内对无机汞和两种有机 汞化合物作了工作曲线。三种化合物均成 良好的线性关系（见表8），与高效液相色 谱紫外检测器联用相比，两种有机汞化合 物的灵敏度提高了1000倍。
精品课件
表8 汞化合物的校准曲线及其检出限
汞化合物 校准曲线 相关系数 线性范围（ng） 检出限 （ng）
精品课件
原子荧光光度计
精品课件
敏化原子荧光
激发原子通过碰撞将其激发能转移给另一 个原子使其激发，后者再以辐射方式去活 化而发射荧光，此种荧光称为敏化原子荧 光。火焰原子化器中的原子浓度很低，主 要以非辐射方式去活化，因此观察不到敏 化原子荧光。
《原子荧光原理》PPT课件
立。当浓度增加时，(4)式带二次项、三次
项… ，If与C的关系为曲线关系。
h
6
4、原子荧光仪器
• 1）、仪器的构成： • 原子荧光仪器由三部分组成：激发光源、
原子化器、检测电路。
• • 激发光源
• 原子化器
检测电路
h
7
• 2）、激发光源：HCL EDL
•
对光源的要求：高强度、高稳定性
• 3）、原子化器：
成氢化物： BH4+3H2O+H+=H3BO3+Na++8H*+Em+
• =EHn+H2(气体）
• 式中Em+代表待测元素，EHn为气态氢化物（m可
以等于或不等于n）。
• 使用适当催化剂，在上述反应中还可以得到了镉和 锌的气态组分。
h
10
3、氢化物元素的价态
•
元素
As
•
Sb
•
Bi
•
Se
•
Te
•
Ge
11. 打印机 A. 光学系统
h
15
AFS-820原子荧光光度计
h
16
AFS-820原子荧光光度计
氢化物反应系统连接图
h
17
AFS-830原子荧光光度计
h
18
AFS-830原子荧光光度计
氢化物反应系统连接图
h
19
蠕动泵进样氢化物反应系统原理图
h
20
AFS-930原子荧光光度计
h
21
AFS-920原子荧光光度计
h
5
• 将(3)式按泰勒级数展开，并考虑当N很小时，
忽略高次项，则原子荧光强度If表达式简化为：
原子荧光光谱分析法ppt课件
2021/4/18
2.原子荧光的产生类型
三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光 （1）共振荧光
共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子
再发射出与共振线波长相同的荧光；见图A、C；
热共振荧光：若原子受热激发处于亚 稳态，再吸收光辐射进一步激发，然后再
发射出相同波长的共振荧光；见图B、D；
由于相应于原子的激发态和基态之间 的共振跃迁的几率一般比其它跃迁的几率 大得多，所以共振跃迁产生的谱线是对分 析最有用的共振荧光。
荧光量子效率：单位时间内,荧光辐射的量子数与被吸收 的量子数之比
= f / a
f 发射荧光的光量子数； a吸收的光量子数之比；
2021/4/18
4.待测原子浓度与荧光的强度的关系
当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略 ，发射荧光 的强度 If 正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度 Ia ；
信号处理器
光电转换
信号处理器
原子荧光
光源灯或 激光
原子发射 光源+样品
分光系统
光电转换
信号处理器
本章小结
本章主要讲述了原子荧光光谱法的基本原理、 仪器基本装置、光谱定量分析方法。
1．原子荧光光谱分析法是利用原子在辐射激发下 发射的荧光强度来定量分析的方法。
(1)三种类型原子荧光：共振荧光、非共振荧光与 敏化荧光
如锌原子：213.86nm
2021/4/18
（2）非共振荧光
当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光； 分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种；
直跃线荧光（Stokes荧光）：跃回到高于基态的亚稳态
时所发射的荧光；荧光波长大于激发线波长（荧光能量间隔
2.原子荧光的产生类型
三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光 （1）共振荧光
共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子
再发射出与共振线波长相同的荧光；见图A、C；
热共振荧光：若原子受热激发处于亚 稳态，再吸收光辐射进一步激发，然后再
发射出相同波长的共振荧光；见图B、D；
由于相应于原子的激发态和基态之间 的共振跃迁的几率一般比其它跃迁的几率 大得多，所以共振跃迁产生的谱线是对分 析最有用的共振荧光。
荧光量子效率：单位时间内,荧光辐射的量子数与被吸收 的量子数之比
= f / a
f 发射荧光的光量子数； a吸收的光量子数之比；
2021/4/18
4.待测原子浓度与荧光的强度的关系
当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略 ，发射荧光 的强度 If 正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度 Ia ；
信号处理器
光电转换
信号处理器
原子荧光
光源灯或 激光
原子发射 光源+样品
分光系统
光电转换
信号处理器
本章小结
本章主要讲述了原子荧光光谱法的基本原理、 仪器基本装置、光谱定量分析方法。
1．原子荧光光谱分析法是利用原子在辐射激发下 发射的荧光强度来定量分析的方法。
(1)三种类型原子荧光：共振荧光、非共振荧光与 敏化荧光
如锌原子：213.86nm
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（2）非共振荧光
当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光； 分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种；
直跃线荧光（Stokes荧光）：跃回到高于基态的亚稳态
时所发射的荧光；荧光波长大于激发线波长（荧光能量间隔
原子吸收和原子荧光光谱基础原理和分析技术ppt实用资料
▪ 检测系统 dNio=Bio (v)Nidt
M+e
M*+e
原子荧光仪
光源
1. 光源
空心阴极灯：
结构：
阴极：纯金属
阳极：环状W、Ni、Ta
光窗：石英或紫外玻璃
原理：
Ar+e
Ar+
Ar++Mn M+Ar+
M+e
M*+e
M*
M+hv
特点：
发出原子谱线(锐线)
2.原子化器
火焰原子化：
氢化乙物发炔生原－子荧空光分气析火焰 溶液 →雾滴 →雾粒 →分子蒸气 →基态原子
E0
2. 原子谱线的轮廓 V0= △E/h 中心频率:（ v0） 宽度（半宽）:（ △ v）
❖ 自然宽度 ❖ 多普勒宽度 ❖ 络伦兹宽度 ❖ 共振宽度
K0
△v
½ K0
v0
二、光谱仪器
原子吸收仪
1.组成 △E=Ei-E0=hv
：
M+e
M*+e
光源
原子 化器
分光
检检测测
▪ 光源 M+
K=Io/Ii=410=106
平台石墨管
步骤 干燥
目的 除去溶剂
温度(℃) ～溶剂沸点
灰化
除去基体
条件实验
原子化
生成原子
手册
空烧
消除记忆
≥原子化温度
时间(s) 10 ～30
10 ～30 3 ～7 3 ～7
④保护气体 Ar(99.9%)
℃ N2 AlN 2000
4) 应用
适合于金属元素分析
▪ 碱金属 Li Na K …
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非共振荧光
3.多光子荧光
两个或以上的光子共同使原子到达激发态,然后发射一个光 子再返回到基态所发射的荧光
敏化荧光
• 受激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传 递给另一个原子使其激发，后者再从辐射形式去 激发而发射荧光即为敏化荧光。
大多数分析涉及共振荧光，因为其跃迁几率最大且用普通光源 就可以获得相当高辐射密度。 敏化荧光和多光子荧光很少用于分析，因为产生的荧光辐射密 度低。
原子荧光仪器原理、结构 及操作
主要内容
原子荧光发展史及应用 原子荧光光谱分析基础 原子荧光仪器结构 原子荧光光度仪的操作
原子荧光发展史及应用
1.1859年克希霍夫研究太阳光时开始原子荧光理论的研究 2.1902年胡克等研究原子荧光现象，观察到了钠的荧光现象 3.1964年威博尼尔提出原子荧光光谱法，可作为一种化学分析方 法
原子荧光的产生过程
e ＋ e
原子荧光
原子荧光的产生 气态自由原子，吸收光源（常用空心阴极灯）的特征辐 射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又跃迁返回基 态或较低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的发射 光谱即为原子荧光。原子荧光是光致发光，也是二次发光。 当激发光源停止照射之后，再发射过程立即停止。
4.80年代，我国科技工作者对原子荧光光谱仪作出很大贡献，其 中郭小伟等非色散原子荧光光谱仪，采用无机放电灯、氢化物 法对仪器商品化起到很大作用
原子荧光发展史及应用
AFS被广泛地应用于各领域：
• 地质样品分析
• • •
冶金样品分析 生物样品分析 农业样品分析
•
• • •
环境样品分析
食品分析 药材药品分析 轻工化妆品分析
• 某些元素的灵敏度与检出限优于AAS与AES • 谱线简单,干扰少 • 结构简单，价格便宜 • 方法精确度类似于AAS，优于AES • 关于消除干扰、基体改进剂以及其他联用技术如氢 化法、流动注射等也适用
AFS的缺点
• 有些元素灵敏度差，线性范围窄
• 荧光弱，杂散光影响干扰大
• 应用元素范围有限
原子荧光光谱法分析基础
• 产生气态自由原子的方式有火焰、石墨炉、电激发、热激发、电 感耦合等离子焰。在AFS中主要是火焰。
原子荧光类型可分为三类
• 共振荧光 • 非共振荧光 • 敏化荧光
共振荧光
• 荧光线与激发线的波长相同
如：锌原子吸收213.86nm的光，它发射荧光的波长也213.86nm
非共振荧光
原子荧光光谱分析的定量
• 测定原子荧光的强度即可求得待测样品中该元素的含量 。
If = φ Ia
If—荧光强度 φ —为荧光量子效率 Ia —吸收光的强度
If = k C
• 荧光线与激发线的波长不同 1.直跃性荧光
当处于基态的电子受 激跃迁至高能态，处 于高能态的激发态电 子在跃迁到低能态（ 但不是基态）所发射 出的荧光被称为直跃 线荧光
非共振荧光
2.阶跃性荧光
当电子从基态跃迁至高能态后, 由于受激碰撞损失部分能量而降至较低 的能态。从较低能态回到基态时所发出的荧光称为阶跃线荧光
原子荧光光谱概述
原子荧光光谱的产生原理 原子荧光光谱的定量基础
原子荧光光谱法分析基础
概述
原子荧光光谱法（AFS）是一种痕量分析技 术，是原子光谱法中的一个重要分支。是介于 原子发射光谱法(AES)和原子吸收光谱法(AAS) 之间的光谱分析技术 ，所用仪器及操作技术与 原子吸收光谱法相近。
AFS的优点
AFS与AAS的关系
ห้องสมุดไป่ตู้
• 两者的共同点
• 两者的区别
AFS与AAS的共同点
• 需要将分析试样有效地原子化 • 选择合适的光源，使分析样的基态原子有效地吸收光能 • 产生的光谱在可见到紫外波段 • 仪器同是由四个组成部分，有某些相似的要求 • 化学组成的干扰有相似之处
AFS与AAS的区别
• 原子吸收属于吸收光谱，原子荧光属于发射光谱 • 原子荧光不一定要求同种原子的锐线光源辐射 • 荧光强度微弱，要考虑弱信号检测和杂散光等干扰 • 原子荧光谱线简单，结构简单 • 原子荧光在某些元素的分析上更灵敏