原子吸收光谱仪疑难问题

1．原子吸收主要背景校正方式有几种？

答：EPA和JIS认可的方法有三种。氘灯法、自吸收法（SR法）和塞曼法。任何一种背景校正都是采用两种测量之差计算出扣除背景吸收后的原子吸收值的。一种测量测定原子吸收和背景吸收之和（AA+BG），另一种测量主要测定背景吸收（BG）。

2．自吸收背景校正的基本原理？

答：自吸收校正背景的方法，是利用空心阴极灯在较小的灯电流下，灯内溅射出的基态原子得以充分激发，发射的谱线自吸收现象较轻，用于原子吸收测量,即在小电流下测定原子吸收和背景吸收之和（AA+BG）；当加大灯电流时，灯内溅射作用加剧，出现大量未激发的基态原子，这些基态原子对灯发射的谱线产生原子吸收，导致谱线自吸收变宽，中心波长能量下降（也称自蚀），测定灵敏度降低。利用这种自吸收变宽，测定灵敏度低的谱线测量背景吸收。

一般情况下，灯内的自吸收现象不能达到完全不产生原子吸收的程度。即大电流测定背景吸收（BG）和微量的原子吸收（AA）。于是，利用自吸收校正背景时测定灵敏度有所降低，即校正过度。提高灯电流的高电流部分的电流值，是提高自吸收校正背景时的测定灵敏度的有效手段。

3．氘灯法、自吸收法（SR法）和塞曼法的主要优缺点？

答：D2灯法和自吸收法两种背景校正法相结合，不仅能高灵敏度条件下进行背景校正，而且能效正分光干扰, 且扣背景能力强，能从事高盐类分析。

D2法的优点是灵敏度不受损失，但缺点有：1．只有190～350nm（理论上可到430nm）范围内可从事背景校正，实际工作最佳范围在190～320nm。但长波段范围内的元素分析不能进行背景校正，给高盐类样品长波段范围内的元素分析带来困难。2．只有D2灯法，不能对分光干扰进行校正。如：铁的分析线为213. 859，锌的分析线为213.586, 铁、钢、铁矿石等样品中锌的分析困难。

SR法或塞曼法的优点是能全波段背景校正，且适用于多种原子化器，其校正能力强。但缺点是灵敏度不如氘灯法高，短波段元素灵敏度本身就比较低，受其影响会更差。

尤其是交流塞曼法(纵向塞曼)不能对火焰分析进行背景校正，只适用于石墨炉法。无论是交流塞曼法或直流塞曼法背景校正只有对正常塞曼分裂的元素背景校正能力强(Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Hg、Si、Ge、Sn、Pb、), 对异常塞曼分裂的元素背景校正能力差(Li、Na、K、Rb、Cs、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、M o、Se、Te、Ni、Zr、Al、Co、Fe、Rh、V、Ru、Y、Zr、As、Sb、Bi)。众所周

知，正常塞曼分裂只有20%的几率，只具备这一种背景校正手段很难全面准确分析。

岛津无论是火焰分析，还是石墨炉都具备氚灯法和自吸收法（SR法）两种组合，此组合具备两种方法的优点，即能在短波保持高的灵敏度，又能采用SR法对长波段元素，以及分光干扰进行背景校正，且校正能力强。

4．直流塞曼（dcZAA）和交流塞曼（acZAA）的主要区别？

答：1，直流塞曼采用恒定磁场；交流塞曼采用交变磁场，交变磁场的稳定性会影响整个仪器的稳定性。2，直流塞曼法在两种测量（AA+BG，BG）时谱线均发生了塞曼分裂；交流法在测量AA+BG时，谱线没有发生塞曼分裂(磁场＝0)，仅在测量BG时，谱线发生塞曼分裂(磁场＝Max)，所以分析灵敏度优于直流塞曼法。

但无论直流还是交流塞曼，异常塞曼分裂都会带来灵敏度大幅度下降。

直流塞曼的其他缺点：

-火焰石墨炉双原子化器串联在光路上，大大加长了光路，原子吸收的光源是空心阴极灯，且是锐线光源，

-由于存在磁体，燃烧器角度固定，因此灵敏度不可调

-燃烧器高度不可自动调节

5．横向塞曼（TZAA）和纵向塞曼（LZAA）的主要区别？

答：横向塞曼（TZAA）和纵向塞曼（LZAA）的不同是指磁场与原子化器二者之间几何位置结构不同，TZAA是磁场方向与原子化器相垂直，如日立Z5000(d cZAA)，Varian与Thermo的acZAA仪器，Perkin –Elmer Z3030/Z5000均属这一类。LZAA是磁场方向与原子化器相平行，目前仅Perkin –Elmer Aanalyst600/80 0型属于此类，其最大的优点是光路中省去偏光元件，提高了光能量，改善了信噪比。

但无论横向还是纵塞曼，塞曼分裂都会带来测定光能力50％的损失。

6．横向加热和纵向加热的区别？

答：横向加热和纵向加热的区别在加热方向与原子化器石墨管长度方向的关系上，纵向加热石墨炉是加热与长度方向一致，即由石墨管两端沿长度方向通电加热，为商品石墨炉仪器普遍使用的加热方式。岛津石墨炉都采用纵向加热。横向加热石墨炉是指在与石墨炉长度方向相垂直的方向对其加热，即电流通过的方向与石墨管方向正交，如下图所示。这种加热方式

避免了通水冷却电极时带走石墨管两端热量的问题，从理论上讲在石墨管长度方向不存在温度梯度。最为人们熟知的横向加热石墨炉是20世纪70年代Varian 生产的CRA-63型石墨炉，夹于两个加热碳棒之间的石墨管仅长9mm，因长度太短无法显示横向加热的优越性能而不被人们认识，Perkin –Elmer Aanalyst600/80 0和耶拿采用了横向加热方式，属于此类。

至今，具有良好分析性能的横向加热石墨管尚属少数，更谈不上普及了。一方面是管的几何形状较为复杂，加工有一定难度致使价格高。加之管的结构还存在某些不足之处，使用范围很有限，实践的检验也有限。从发展上看横向加热石墨炉的前景是好的。但同时由于石墨炉电源技术的快速进步，最大功率升温和光控升温功能的普及，较大地改善了纵向加热石墨管的温度特性，也是横向加热石墨管尚属少数的原因。

7．双检测器和单检测器直流塞曼的比较？

答：日立公司新推出新型原子吸收Z-2000，其主要改进点在于由过去Z-5000的一只光电倍增管改为一只光电倍增管。在直流塞曼法中л成分和σ成分的测量，通过偏光元件调制系统将其相互完全分离开，再分别进行测定。至今为止日立的商品仪器，都是用一只光电倍增管对二者先后进行测量，即单检测器dcZAA方式。所谓新产品的双检测器方式是用两只光电倍增管对л成分和σ成分二者同时进行测量，目的是希望完全消除了光源辐射信号的漂移及噪声的影响，这种测量方式还可以称为同时双光束。但其缺点是增加了仪器的成本，同时这种测量方式要求两只光电倍增管及跟随的放大电路的性能基本一致，实际完全做到这一点是不可能的。

8、CT和Littrow单色器的主要差别？

答：岛津、瓦里安等原子吸收光学系统采用象差校正型切尼尔-特纳装置（CT型），采用全息衍射光栅单色器，对称型光学设计（见图1），成像质量高，但价格贵。PE 光学系统采用Littrow型，采用全息衍射光栅单色器，非对称型光学设计（见图2），成像质量差，但价格便宜。

9．中阶梯光栅单色器用于原子吸收光谱仪的优缺点？

答：PE低档原子吸收Aanalyst 200/400和热电的原子吸收采用了中阶梯光栅单色器。