第六章_原子发射光谱法_2010
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− Ei kT
谱线强度与激发电位、电离电位为负指数关系， Ei 低， Iij 大 Ei最低的主共振线最强，是最灵敏线 (2)跃迁概率(Aij) 跃迁概率与谱线强度成正比 (3)统计权重(g) 统计权重与谱线强度成正比
2.激发温度(T) T→高，Iij→大；但不完全成正比，因温度可影响 原子的激发和电离。 在较低温度区： T→高，原子被激发几率→大， Iij →大。 在较高温度区： T→高，电离几率→大， Iij →小 3.原子总密度(N) 当分析谱线波长、光源温度和试样组成一定时，c →大，Iij→大。发射光谱定量分析的依据。
(Inductively Coupled Plasma，ICP）
• 等离子体——电离度＞0.1% ，正负电荷相等的电 离气体。它的导电能力接近于充分电离的气体。
(一)直流电弧
电弧——在外加电压下，两电极间依靠等离子体导 电产生弧光放电。 直流电弧——由直流电源维持电弧放电。
1 电路与工作原理
电弧放电的过程：阴极发射的热 电子流经分析间隙飞向阳极时被 加速并轰击阳极，形成炽热的阳 极斑3800K，产生的高温使试样 蒸发和原子化。气体原子与电子 撞击电离成正离子，正离子撞击 阴极，使阴极不断发射电子。弧 陷中心的温度可达4000－ 7000K。试样中元素的原子与电 弧中其它粒子碰撞受到激发而发 射光谱。
2 直流电弧的分析特性
(1)绝对灵敏度高，电极温度高，蒸发力强。 (2)背景小（只产生氰带光谱） (3)精密度较低 因弧光晃动游移不定，分析再现性较差；弧层较 厚，易发生自吸，不适合高含量定量分析。 (4)应用——定性分析（矿石、纯金属等难熔物质中 痕量组分）。
(二)低压交流电弧
由低压交流电弧维持电弧放电的光源。
(2)炬管和供气系统 a)内层石英管，是试样的通道。Ar ——载 气，轴向通入。作用：将试样雾注入等离子体 区。其流量的大小对温度、试样元素的停留时间 均有影响。 b) 中层Ar——辅助气(等离子气)，轴向通 入。作用：调节等离子体放电高度，保护内管。 c)外层Ar——冷却气，切向通入。作用： 冷却石英管，压缩等离子体，有利于等离子体稳 定；形成低压通道，以利进样；参于放电过程。
3. 试样引入系统 气动雾化器或超声雾化器雾 化成气溶胶由气体引入。其 作用和原理与原子吸收光谱 相同。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4. ICP的分析特性
(1)灵敏度高，10-3～10-4 μg/mL；激发温度高，可 达10000K，原子化完全，谱线强度大，特别是离 子线强度大。 (2)稳定性很好，精密度最高，1%左右； (3)光谱背景小，无电极污染，自吸效应小，化学干 扰小； (4)只能测溶液，仪器价高，运转费用高。 (5)应用定量分析(溶液，高、低、微量金属，难激 发元素)。
(1)感光板与谱线的黑度
H＝Et＝K I t
H——曝光量； E——照度； t——曝光时间； I——谱线强度； K——比例常数。
0—无谱线部位透过光强度；
i—有谱线部位透过光强度；S-黑度
（2）乳剂的分析特性
γ——感光板的反衬度，它表示 黑度S随曝光量H改变的趋势。 Hi——乳剂的惰延量，Hi→小， 灵敏度→高。bc——乳剂的展 度，在定量分析中，它决定感光 板正常曝光量对数值的范围，确 定元素定量分析的含量范围。 应用：定量分析——选用反衬度高的感光板(紫外I型感 光板)，黑度随浓度改变明显； 定性分析——选用灵敏度高的感光板（紫外II型）
（五）激发光源的选择
根据待测元素的性能 (1)被测元素的含量(高－火花，低－电弧)； (2)分析的目的(定性－直流电弧、定量－火花)；
(3)样品的状态(块状固体－火花、粉沫－交流电弧)； (4)液体和气体－ICP； (5)样品的导电性(好－三者均可，差－电弧)
• 在下列几种常用的原子发射光谱激发光源 中,分析灵敏度最高，稳定性能最好的是哪 一种? A．直流电弧； B．电火花；C．交流电 弧； D．高频电感耦合等离子体。
谱线自吸的特点： c →小，无自吸； c 增大， 产生自 吸，c →大，自吸 →大；Iij →大，自 吸→大；光源体积 →大，自吸→大。 结果：灵敏度和准 确度都下降。 注意：控制被测元 素的含量范围。避 免自吸线为分析线
例：原子发射光谱是由下列哪一种跃迁产生的? A. 辐射能使气态原子外层电子激发； B. 辐射能使气态原子内层电子激发； C．热能使气态原子外层电子激发； D．热能使气态原子内层电子激发。 • 在AES分析中,谱线自吸(自蚀)的原因是: A．激发源的温度不够高； B．基体效应严重； C．激发源弧焰中心的温度比边缘高； D．试样中存在较大量的干扰组分。
二、光谱仪
光谱仪的作用是将样品在激发光源中受激发而发 射出来的含各种波长谱线的复合光，经色散后得到按 波长顺序排列的光谱，并进行光谱的记录或检测。 （一）棱镜摄谱仪 用照像法记录谱线
• 摄谱（曝光）→显影→定影→得光谱板 （相当于照像的底片）→许多谱线（距离 不等，黑度不同） • 定性（谱线位置，λ） • 定量（谱线强度，测微光度计上测黑度）
（二）光栅摄谱仪
B－光源；S1－遮 光板；O1, O2, O3 －三透镜照明系 统；S2－狭缝； P－反射镜；Q1 －准光镜；Q2－ 成像物镜； M－ 凹面反射镜；G －光栅；D－光 栅转台；F－感 光板
第二节 原子发射光谱法原理
一、原子发射光谱的产生和原子结构的关系
1.原子发射光谱的产生 在正常状态下，原子处于基态，在受到热（火焰） 或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回 到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）
2．产生原子发射光谱的条件
(1)把待测元素从化合态转变为气态原子； (2)原子被激发。
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 ⋅ e g0
− Ei kT
结论： 每条谱线都 有一个最合 适的激发温 度，在最合 适温度下， 谱线强度最 大。
三
谱线的自吸和自蚀
发射光谱的光源有一定的体积，其温度具空间不 等温性。 谱线的自吸——光源中心高温区元素的原子或离 子发射的辐射被光源边缘处于较低温度的 同类原子吸收，使发射线强度减弱的现 象。 谱线的自蚀——自吸严重至使谱线峰值强度完全 被吸收的现象。
§9.2 原子发射光谱仪
第三节 原子发射光谱仪
一.原子发射光谱法的分析过程
ICP 中阶梯光栅交叉 色散光学系统 CID电荷注入 式检测器
全谱直读
低压交流电弧
平面衍射光栅 摄谱仪
感光板
激发源(光源)
2010-3-26
单色器
检测器
数据处理与显示
第三节 原子发射光谱仪
一、光源（激发源） • 作用:为试样的蒸发、解离、原子化、激发提供能量 • 对光源的要求灵敏度高，稳定性好，再现性好，使 用范围宽 • 光源影响检出限、精密度和准确度。 光源的类型 （1）直流电弧光源 （3）高压火花光源 （2）低压交流电弧光源 （4）电感耦合等离子体光源
2. ICP的形成 (1)高频电流通过线圈 产生磁场 高频点火 载流子 （电子与离子）产生 (2)碰撞原子，载流子增加，等离子气体产生； (3)形成涡流，升温，加热等离子体 ； (4)形成炽热的等离子体， 得稳定环状等离子炬。 等离子炬的温度可达1万K。由载气注入的试样元 素在等离子区被蒸发，原子化，离子化，激发发 射光谱。
1 电路与工作原理 (1)高频引燃电路 a)高频振荡 L1－ C1 －G1 b)高频振荡放电 C2－L2－G2 (2)低压电弧放电 R2－L2－G2
2 低压交流电弧的分析特性
• (1)灵敏度稍低于直流电弧 因放电为间隙性，电极温度较低，1000－ 2000K，蒸发能力略低；但电弧温度很高，可达 6000－8000K，激发能力比直流电弧强。 • (2)稳定性好，精密度高 稳定性优于直流电弧，试样蒸发均匀，重现性好。 • (3)应用 定量分析(金属、合金中低含量元素)。
4. 激发电位（Ej）和电离电位（U ）
Ej ——基态→激发态所需的能量(eV)。 U——原子外层的电子脱离原子核束缚所需的能量。 共振线——激发态直接→基态发射的谱线。 主共振线——激发态→最低基态发射的谱线。最易 发生，能量最小；是最灵敏线。 谱线符号：I ——原子线；II ——一次电离线；III — —二次电离线。
二、发射光谱分析的特点和应用
1.灵敏度高 相对灵敏度可达10～0.1μg/mL ， 绝对 灵敏度可达10 － 3 ～ 10 － 4μg/mL，是定性分析的主要 手段。 2.多元素同时检出能力强 3.选择性好 各原子结构不同发射不同特征光谱 4.可直接分析固体、液体、和气体试样 5.试样消耗少，分析速度快 大型冶金企业 • 原子外层电子跃迁，只能确定元素组成与含量，不 能给出物质分子结构、状态和价态 • 不能用于分析有机物和大部分非金属元素
（四）电感耦合等离子炬(ICP) 电感耦合等离子炬（等离子体光源）——高 频电能通过电感（感应线圈）耦合到等离子体 所得到的外观上类似火焰的高频放电光源。
• 1. ICP的结构 由高频发生器和感应线圈、炬管和供气系统，试 样引入系统三部分组成。
1. ICP的结构
(1)高频发生器和感应线圈 作用——给等离子体提供能量。 高频发生器——利用石英晶体压电效应产生高频振 荡的他击式高频发生器， 频率为27.12MHz 和 40.63MHz，功率为2－4kW ，波动＜±0.5%。 感应圈——装在炬管的上端，用2－5匝中空铜管制 成，管内通冷却水，铜管径5－6mm，管壁厚 0.5mm。若将感应圈看作初级绕组，等离子体看作 只有一匝的闭合次级绕组，它们就相当于一个变 压器，感应圈将能量耦合给等离子体，实现提供 能量的目的。
第六章 原子发射光谱法
Atomic Emission Spectrometry, AES 本章要求
理解发射光谱法的基本原理 了解各类激发光源的工作原理和特点 基本掌握ICP－AES的原理特点和应用 了解光谱分析仪和应用 掌握光谱定性、半定量、定量方法 了解原子发射光谱的特点和应用。
第一节 概 述
原子发射光谱分析——根据待测物质的气态原子或 离子受激发后所产生的特征光谱的波长进行定性 分析，特征光谱强度进行定量分析。 一、原子发射光谱法的分析过程 1.试样蒸发、解离、激发产生辐射 2.色散分光形成光谱 3.检测记录光谱 4.定性和定量
Mg I 285.213 nm， Mg II 279.553nm
二、谱线强度
（一）谱线强度表达式 原子由某一激发态 i 向低能级 j 跃迁，所发射的 谱线强度与激发态原子数成正比。 在热力学平衡时，单位体积的基态原子数N0与激 发态原子数Ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律
gi 、g0为激发态与基态的统计权重； Ei ：为激发 能；k为玻耳兹曼常数；T为激发温度；
（三）高压电容火花
1 电路与工作原理
高压 充电 放电 （电火花）
2 高压电容火花的分析特性
(1)灵敏度不高 电极温度较低，＜1000K，蒸发能力低；电流密度 大，电弧温度很高，可达10000K，激发能力强，可 激发高激发电位的原子线和更多的离子线。 (2)稳定性好，精密度高 控制电路可精密控制火花的各项参数。 (3)紫外光区背景较深 (4)应用 定量分析（难激发的元素，或易熔金属、合 金试样及高含量元素）。
发射谱线强度： Iij = Ni Aijhνij h为Plank常数；Aij两个能级间的跃迁几率； νij 发射谱线的频率。将Ni代入上式，得：
Ei − ⋅ e kT
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 g0
（二）影响谱线强度的因素
1.谱线的性质 (1)激发电位
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 ⋅ e g0
热能、电能 基态原子M ∆E 激发态M*
特征辐射
3 原子光谱和原子结构的关系
★ 原子中外层电子的能量分布是量子化的 △E ，λ不连续，原子光谱是线光谱。 ★ 同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级 跃迁 △E不同，发射不同 λ的辐射线。 ★ 各种元素都有其特征的光谱线，从识别各元素的 特征光谱线可以鉴定样品中元素的存在，这就是光 谱定性分析。 ★ 元素特征谱线的强度与样品中该元素的含量有确 定的关系，所以可通过测定谱线的强度确定元素在 样品中的含量，这就是光谱定量分析
谱线强度与激发电位、电离电位为负指数关系， Ei 低， Iij 大 Ei最低的主共振线最强，是最灵敏线 (2)跃迁概率(Aij) 跃迁概率与谱线强度成正比 (3)统计权重(g) 统计权重与谱线强度成正比
2.激发温度(T) T→高，Iij→大；但不完全成正比，因温度可影响 原子的激发和电离。 在较低温度区： T→高，原子被激发几率→大， Iij →大。 在较高温度区： T→高，电离几率→大， Iij →小 3.原子总密度(N) 当分析谱线波长、光源温度和试样组成一定时，c →大，Iij→大。发射光谱定量分析的依据。
(Inductively Coupled Plasma，ICP）
• 等离子体——电离度＞0.1% ，正负电荷相等的电 离气体。它的导电能力接近于充分电离的气体。
(一)直流电弧
电弧——在外加电压下，两电极间依靠等离子体导 电产生弧光放电。 直流电弧——由直流电源维持电弧放电。
1 电路与工作原理
电弧放电的过程：阴极发射的热 电子流经分析间隙飞向阳极时被 加速并轰击阳极，形成炽热的阳 极斑3800K，产生的高温使试样 蒸发和原子化。气体原子与电子 撞击电离成正离子，正离子撞击 阴极，使阴极不断发射电子。弧 陷中心的温度可达4000－ 7000K。试样中元素的原子与电 弧中其它粒子碰撞受到激发而发 射光谱。
2 直流电弧的分析特性
(1)绝对灵敏度高，电极温度高，蒸发力强。 (2)背景小（只产生氰带光谱） (3)精密度较低 因弧光晃动游移不定，分析再现性较差；弧层较 厚，易发生自吸，不适合高含量定量分析。 (4)应用——定性分析（矿石、纯金属等难熔物质中 痕量组分）。
(二)低压交流电弧
由低压交流电弧维持电弧放电的光源。
(2)炬管和供气系统 a)内层石英管，是试样的通道。Ar ——载 气，轴向通入。作用：将试样雾注入等离子体 区。其流量的大小对温度、试样元素的停留时间 均有影响。 b) 中层Ar——辅助气(等离子气)，轴向通 入。作用：调节等离子体放电高度，保护内管。 c)外层Ar——冷却气，切向通入。作用： 冷却石英管，压缩等离子体，有利于等离子体稳 定；形成低压通道，以利进样；参于放电过程。
3. 试样引入系统 气动雾化器或超声雾化器雾 化成气溶胶由气体引入。其 作用和原理与原子吸收光谱 相同。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4. ICP的分析特性
(1)灵敏度高，10-3～10-4 μg/mL；激发温度高，可 达10000K，原子化完全，谱线强度大，特别是离 子线强度大。 (2)稳定性很好，精密度最高，1%左右； (3)光谱背景小，无电极污染，自吸效应小，化学干 扰小； (4)只能测溶液，仪器价高，运转费用高。 (5)应用定量分析(溶液，高、低、微量金属，难激 发元素)。
(1)感光板与谱线的黑度
H＝Et＝K I t
H——曝光量； E——照度； t——曝光时间； I——谱线强度； K——比例常数。
0—无谱线部位透过光强度；
i—有谱线部位透过光强度；S-黑度
（2）乳剂的分析特性
γ——感光板的反衬度，它表示 黑度S随曝光量H改变的趋势。 Hi——乳剂的惰延量，Hi→小， 灵敏度→高。bc——乳剂的展 度，在定量分析中，它决定感光 板正常曝光量对数值的范围，确 定元素定量分析的含量范围。 应用：定量分析——选用反衬度高的感光板(紫外I型感 光板)，黑度随浓度改变明显； 定性分析——选用灵敏度高的感光板（紫外II型）
（五）激发光源的选择
根据待测元素的性能 (1)被测元素的含量(高－火花，低－电弧)； (2)分析的目的(定性－直流电弧、定量－火花)；
(3)样品的状态(块状固体－火花、粉沫－交流电弧)； (4)液体和气体－ICP； (5)样品的导电性(好－三者均可，差－电弧)
• 在下列几种常用的原子发射光谱激发光源 中,分析灵敏度最高，稳定性能最好的是哪 一种? A．直流电弧； B．电火花；C．交流电 弧； D．高频电感耦合等离子体。
谱线自吸的特点： c →小，无自吸； c 增大， 产生自 吸，c →大，自吸 →大；Iij →大，自 吸→大；光源体积 →大，自吸→大。 结果：灵敏度和准 确度都下降。 注意：控制被测元 素的含量范围。避 免自吸线为分析线
例：原子发射光谱是由下列哪一种跃迁产生的? A. 辐射能使气态原子外层电子激发； B. 辐射能使气态原子内层电子激发； C．热能使气态原子外层电子激发； D．热能使气态原子内层电子激发。 • 在AES分析中,谱线自吸(自蚀)的原因是: A．激发源的温度不够高； B．基体效应严重； C．激发源弧焰中心的温度比边缘高； D．试样中存在较大量的干扰组分。
二、光谱仪
光谱仪的作用是将样品在激发光源中受激发而发 射出来的含各种波长谱线的复合光，经色散后得到按 波长顺序排列的光谱，并进行光谱的记录或检测。 （一）棱镜摄谱仪 用照像法记录谱线
• 摄谱（曝光）→显影→定影→得光谱板 （相当于照像的底片）→许多谱线（距离 不等，黑度不同） • 定性（谱线位置，λ） • 定量（谱线强度，测微光度计上测黑度）
（二）光栅摄谱仪
B－光源；S1－遮 光板；O1, O2, O3 －三透镜照明系 统；S2－狭缝； P－反射镜；Q1 －准光镜；Q2－ 成像物镜； M－ 凹面反射镜；G －光栅；D－光 栅转台；F－感 光板
第二节 原子发射光谱法原理
一、原子发射光谱的产生和原子结构的关系
1.原子发射光谱的产生 在正常状态下，原子处于基态，在受到热（火焰） 或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回 到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）
2．产生原子发射光谱的条件
(1)把待测元素从化合态转变为气态原子； (2)原子被激发。
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 ⋅ e g0
− Ei kT
结论： 每条谱线都 有一个最合 适的激发温 度，在最合 适温度下， 谱线强度最 大。
三
谱线的自吸和自蚀
发射光谱的光源有一定的体积，其温度具空间不 等温性。 谱线的自吸——光源中心高温区元素的原子或离 子发射的辐射被光源边缘处于较低温度的 同类原子吸收，使发射线强度减弱的现 象。 谱线的自蚀——自吸严重至使谱线峰值强度完全 被吸收的现象。
§9.2 原子发射光谱仪
第三节 原子发射光谱仪
一.原子发射光谱法的分析过程
ICP 中阶梯光栅交叉 色散光学系统 CID电荷注入 式检测器
全谱直读
低压交流电弧
平面衍射光栅 摄谱仪
感光板
激发源(光源)
2010-3-26
单色器
检测器
数据处理与显示
第三节 原子发射光谱仪
一、光源（激发源） • 作用:为试样的蒸发、解离、原子化、激发提供能量 • 对光源的要求灵敏度高，稳定性好，再现性好，使 用范围宽 • 光源影响检出限、精密度和准确度。 光源的类型 （1）直流电弧光源 （3）高压火花光源 （2）低压交流电弧光源 （4）电感耦合等离子体光源
2. ICP的形成 (1)高频电流通过线圈 产生磁场 高频点火 载流子 （电子与离子）产生 (2)碰撞原子，载流子增加，等离子气体产生； (3)形成涡流，升温，加热等离子体 ； (4)形成炽热的等离子体， 得稳定环状等离子炬。 等离子炬的温度可达1万K。由载气注入的试样元 素在等离子区被蒸发，原子化，离子化，激发发 射光谱。
1 电路与工作原理 (1)高频引燃电路 a)高频振荡 L1－ C1 －G1 b)高频振荡放电 C2－L2－G2 (2)低压电弧放电 R2－L2－G2
2 低压交流电弧的分析特性
• (1)灵敏度稍低于直流电弧 因放电为间隙性，电极温度较低，1000－ 2000K，蒸发能力略低；但电弧温度很高，可达 6000－8000K，激发能力比直流电弧强。 • (2)稳定性好，精密度高 稳定性优于直流电弧，试样蒸发均匀，重现性好。 • (3)应用 定量分析(金属、合金中低含量元素)。
4. 激发电位（Ej）和电离电位（U ）
Ej ——基态→激发态所需的能量(eV)。 U——原子外层的电子脱离原子核束缚所需的能量。 共振线——激发态直接→基态发射的谱线。 主共振线——激发态→最低基态发射的谱线。最易 发生，能量最小；是最灵敏线。 谱线符号：I ——原子线；II ——一次电离线；III — —二次电离线。
二、发射光谱分析的特点和应用
1.灵敏度高 相对灵敏度可达10～0.1μg/mL ， 绝对 灵敏度可达10 － 3 ～ 10 － 4μg/mL，是定性分析的主要 手段。 2.多元素同时检出能力强 3.选择性好 各原子结构不同发射不同特征光谱 4.可直接分析固体、液体、和气体试样 5.试样消耗少，分析速度快 大型冶金企业 • 原子外层电子跃迁，只能确定元素组成与含量，不 能给出物质分子结构、状态和价态 • 不能用于分析有机物和大部分非金属元素
（四）电感耦合等离子炬(ICP) 电感耦合等离子炬（等离子体光源）——高 频电能通过电感（感应线圈）耦合到等离子体 所得到的外观上类似火焰的高频放电光源。
• 1. ICP的结构 由高频发生器和感应线圈、炬管和供气系统，试 样引入系统三部分组成。
1. ICP的结构
(1)高频发生器和感应线圈 作用——给等离子体提供能量。 高频发生器——利用石英晶体压电效应产生高频振 荡的他击式高频发生器， 频率为27.12MHz 和 40.63MHz，功率为2－4kW ，波动＜±0.5%。 感应圈——装在炬管的上端，用2－5匝中空铜管制 成，管内通冷却水，铜管径5－6mm，管壁厚 0.5mm。若将感应圈看作初级绕组，等离子体看作 只有一匝的闭合次级绕组，它们就相当于一个变 压器，感应圈将能量耦合给等离子体，实现提供 能量的目的。
第六章 原子发射光谱法
Atomic Emission Spectrometry, AES 本章要求
理解发射光谱法的基本原理 了解各类激发光源的工作原理和特点 基本掌握ICP－AES的原理特点和应用 了解光谱分析仪和应用 掌握光谱定性、半定量、定量方法 了解原子发射光谱的特点和应用。
第一节 概 述
原子发射光谱分析——根据待测物质的气态原子或 离子受激发后所产生的特征光谱的波长进行定性 分析，特征光谱强度进行定量分析。 一、原子发射光谱法的分析过程 1.试样蒸发、解离、激发产生辐射 2.色散分光形成光谱 3.检测记录光谱 4.定性和定量
Mg I 285.213 nm， Mg II 279.553nm
二、谱线强度
（一）谱线强度表达式 原子由某一激发态 i 向低能级 j 跃迁，所发射的 谱线强度与激发态原子数成正比。 在热力学平衡时，单位体积的基态原子数N0与激 发态原子数Ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律
gi 、g0为激发态与基态的统计权重； Ei ：为激发 能；k为玻耳兹曼常数；T为激发温度；
（三）高压电容火花
1 电路与工作原理
高压 充电 放电 （电火花）
2 高压电容火花的分析特性
(1)灵敏度不高 电极温度较低，＜1000K，蒸发能力低；电流密度 大，电弧温度很高，可达10000K，激发能力强，可 激发高激发电位的原子线和更多的离子线。 (2)稳定性好，精密度高 控制电路可精密控制火花的各项参数。 (3)紫外光区背景较深 (4)应用 定量分析（难激发的元素，或易熔金属、合 金试样及高含量元素）。
发射谱线强度： Iij = Ni Aijhνij h为Plank常数；Aij两个能级间的跃迁几率； νij 发射谱线的频率。将Ni代入上式，得：
Ei − ⋅ e kT
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 g0
（二）影响谱线强度的因素
1.谱线的性质 (1)激发电位
gi I ij = ⋅ Aij ⋅ h ⋅ν ij ⋅ N 0 ⋅ e g0
热能、电能 基态原子M ∆E 激发态M*
特征辐射
3 原子光谱和原子结构的关系
★ 原子中外层电子的能量分布是量子化的 △E ，λ不连续，原子光谱是线光谱。 ★ 同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级 跃迁 △E不同，发射不同 λ的辐射线。 ★ 各种元素都有其特征的光谱线，从识别各元素的 特征光谱线可以鉴定样品中元素的存在，这就是光 谱定性分析。 ★ 元素特征谱线的强度与样品中该元素的含量有确 定的关系，所以可通过测定谱线的强度确定元素在 样品中的含量，这就是光谱定量分析