【正文】 以一定的電磁波輻射出來； 4）將這些電磁波按一定波長順序排列即為原子光譜（線狀光譜）； 5）由于原子或離子的能級很多并且不同元素的結(jié)構(gòu)是不同的，因此對特定元素的原子或離子可產(chǎn)生一系列不同波長的 特征光譜 ，通過識別待測元素的特征譜線存在與否進(jìn)行定性分析 — 定性原理 。 ? 蒸發(fā)：使試樣中各種元素從試樣中蒸發(fā)出來，在分析間隙形成原子蒸氣云（原子化）。 ? 分光，形成按波長順序排列的光譜。 不得置于強(qiáng)光 (如日光 )下 ， 否則可永久損壞 PMT！ 優(yōu)點(diǎn)： 高靈敏度；響應(yīng)快；適于弱光測定，甚至對單一光子均可響應(yīng)。 三、光電倍增管（ photomultiplier tube, PMT） 1個(gè)光子產(chǎn)生 106~107個(gè)電子 共有 9個(gè)打拿極 (dynatron) 所加直流電壓共為 10?90V 放大倍數(shù)： 2n~5n。 tkIkECKECQU ij????KQi d tKdtIEttij ??? ?? 001ijKIi ?2. 理想的光電轉(zhuǎn)換器要求 ? 靈敏度高； ? S/N大； ? 暗電流?。? ? 響應(yīng)快且在寬的波段內(nèi)響應(yīng)恒定 。 順序掃描式只有一個(gè)通道 ， 轉(zhuǎn)動光柵在不同的時(shí)間檢測不同波長的譜線；目前常用的多通道固定狹縫式光電直讀儀 。 分析速度快 ，準(zhǔn)確度優(yōu)于攝譜法 。 左圖為 光譜分析中常用的未增感的紫外板反襯度隨波長變化情況 。 它通常由顯 、 定影所引起的 。 與 感光材料及其中鹵化銀顆粒度有關(guān) 。 惰延量 ： Hi 稱為惰延量 ， 它表征了乳劑的靈敏度 。 反襯度 ：直線 BC的斜率 ?， 它表征當(dāng)曝光量改變時(shí) ， 黑度變化的快慢 。 第六節(jié) 光譜線的測量 一、光譜感光板的特性 （ 3） 感光板 （ 又稱干板 ， Plate） 待測物發(fā)出的光譜經(jīng)分光得一系列譜線 ， 這些不同波長的光在感光板上曝光 ， 經(jīng)顯影 、 定影后于相板上得到平行排列的譜線 （ 黑線 ） ， 這些譜線變黑的程度以黑度 S 來表示： 其中 ， I0， Ii分別為未曝光部分和已曝光部分的光強(qiáng) ， T為透過率 （ %） 譜線 “ 黑度 ” 與待測物濃度有關(guān) 。 分辨率 ：分辨清楚兩條相鄰光譜線的能力。 多元素同時(shí)檢測 R （ 3）光柵光譜儀的光學(xué)特性 色散率 ：它表示將不同波長的光譜線色散開來的能力。 第七章 光電直讀光譜儀 ： （ 1） 利用光電測量方法直接測定譜線強(qiáng)度的光譜儀 。在這種情況下，光柵似一面反射鏡，入射光中所有波長的光都沿同一方向衍射，即不產(chǎn)生色散即零級光譜。 (2)K值愈大， ?值就愈大，即高光譜級次具有較大的衍射角。 凹面鏡 反射鏡 光源 光柵攝譜儀 從光柵公式得到的 結(jié)論： (1)當(dāng)一束復(fù)合光以一定的入射角照射給定的光柵時(shí)，不同波長的單色光在不同衍射角的方向發(fā)生干涉，形成光譜。 光柵攝譜儀 光柵攝譜儀應(yīng)用光柵作為色散元件，利用光的衍射現(xiàn)象進(jìn)行分光 [參閱：華中師大等編，分析化學(xué)（下冊）， P79～ 82]。衍射光相互干涉的結(jié)果，使光程差與衍射光波長成整數(shù)倍的光波互相加強(qiáng)，得到亮條紋，即該波長單色光的譜線。 光柵攝譜儀 （ 1）光柵攝譜儀的光學(xué)系統(tǒng)與棱鏡攝譜儀基本一樣，只是色散系統(tǒng)是以光柵作色散元件。用測微光度計(jì)測量譜線的黑度，進(jìn)行光譜定量分析。 b. 攝譜法 : 攝譜法是 AES中最常用、最普遍的一種方法 ,它是用照相的方法把光譜記錄在感光板上 .即將光譜感光板置于攝譜儀焦面上，接受被分析試樣的光譜作用而感光，再經(jīng)過顯影、定影等過程后，制得光譜底片，其上有許多黑度不同的光譜線。常用的儀器為看譜鏡。 a. 目視法 :用眼睛來觀測譜線強(qiáng)度的方法稱為目視法（看譜法）。攝譜儀的選擇主要從其光學(xué)特性 ——色散率、分辨率和集光本領(lǐng)三方面考慮。攝譜儀由照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)和投影系統(tǒng)四部分組成。根據(jù)分光形式的不同，可將其分為棱鏡攝譜儀和光柵攝譜儀兩大類。 7） 眾多無素同時(shí)測定：激發(fā)溫度高 （ 70多種 ） ； 不足：對非金屬測定的靈敏度低； 儀器昂貴；維持費(fèi)高。 4） 背景小：通過選擇分析高度 ， 避開渦流區(qū) 。 ICP光源特點(diǎn) 1） 低檢測限：蒸發(fā)和激發(fā)溫度高； 2） 穩(wěn)定 ， 精度高：高頻電流 趨膚效應(yīng) (skin effect)渦流表面電流密度 大 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 樣品引入通道 火焰不受樣品引入影響 高穩(wěn)定性 。 ICP炬形成過程 : 1） Tesla 線圈 高頻交變電流 （ 2741KHZ, 24KW） 交變感應(yīng)磁場； 2）火花 氬氣 氣體電離 少量電荷 相互碰 撞 雪崩現(xiàn)象 大量載流子； 3）數(shù)百安極高感應(yīng)電流 （渦電流， Eddy current） 瞬 間加熱 到 10000K 等離子體 內(nèi)管通入 Ar 形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)樣品通道 樣品蒸發(fā)、原子化、激發(fā)。內(nèi)層石英管內(nèi)徑為 1 ~2mm左右，以Ar為載氣，把經(jīng)過霧化器的試樣溶液以氣溶膠形式引入等離子體中。最外層通 Ar氣作為冷卻氣，沿切線方向引入，并螺旋上升，其作用：第一，將等離子體吹離外層石英管的內(nèi)壁，可保護(hù)石英管不被燒毀；第二，是利用離心作用，在炬管中心產(chǎn)生低氣壓通道，以利于進(jìn)樣；第三，這部分 Ar氣流同時(shí)也參與放電過程。這樣一來，不僅能提高等離子體的溫度（電流密度增大），而且能冷卻炬管內(nèi)壁，從而保證等離子炬具有良好的穩(wěn)定性。 ? 這個(gè)高頻感應(yīng)電流，產(chǎn)生大量的熱能，又促進(jìn)氣體電離，維持氣體的高溫，從而 形成等離子炬 。管內(nèi)磁力線沿軸線方向，管外磁力線成橢圓閉合回路。 第四節(jié) 新型等離子體光源 一、 新型等離子體光源的提出和分類 二、等離子炬管與 ICP的形成 電感耦合等離子體： 組成： ICP 高頻發(fā)生器 + 炬管 + 樣品引入系統(tǒng) 載氣 （ Ar） 輔助氣 冷卻氣 絕緣屏蔽 載氣 Ar + 樣品 樣品溶液 廢液 ? 在有氣體的石英管外套裝一個(gè)高頻感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈與高頻發(fā)生器連接。 ? 回路 LCG 中高壓高頻振蕩電流 , G 放電中斷； ? 下一回合充放電開始 火花不滅 。 定量分析：金屬、合金中的 低含量 元素。 2. 放電特性 間歇性放電，工作電流具有脈沖性。 d ) 放電不穩(wěn)定，弧光游移不定，分析重現(xiàn)性差； e ) 弧層較厚，自吸嚴(yán)重； f ) 安全性差。 定量分析：礦石、純金屬中的 痕量組分 。 4) 弧層較厚，易產(chǎn)生自吸現(xiàn)象，不適合高含量成分的定量分析。 2) 弧焰溫度較低，激發(fā)能力較差。 陽極：最高 4000 K；陰極：最高 3000 K。于是，電子、原子、離子在分析間隙互相碰撞，交換能量，引起試樣原子激發(fā)，發(fā)射出光譜線。然后將兩電極拉開，使之相距 46mm。 G為放電間隙。常用電壓為 150～ 380V，電流為 5—30A。 P4849：非自持放電 自持放電 擊穿 二、直流電弧光源的特性 （一） 直流電弧放電的特性 接觸引燃，二次電子發(fā)射放電 V A E L G 220~380V 5~30A R 接觸短路引燃（或高頻引燃）；陰極電子與氣體