原子吸收光譜儀的原理和構成

杜晶

摘 要：筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，分析了原子吸收光譜儀的原理及構成結構，希望可以在日后相關工作人員對這個問題進行分析的時候，起到一定借鑒性作用，最終在我國社會經濟發展進程向前推進的過程中，做出一定貢獻。

關鍵詞：地質；實驗測試；原子吸收；應用；分析

中圖分類號：O657 文獻標志碼：A

1 問題研究背景及意義

在傳統型地質實驗測試工作進行的過程當中，在各種類型因素的影響之下，出現誤差問題的概率比較高，因此難以對實驗結果的準確性做出保證，金屬計量也會帶有一定缺陷，自從原子吸收技術在我國地質實驗測試領域當中應用之后，讓地質實驗測試工作的準確性大幅度提升，原子吸收發揮出來了十分重要的作用，為了可以讓檢測數據的準確性及穩定性得到大幅度提升，應當針對原子吸收技術的實際應用情況進行分析，希望可以在日后地質實驗測試工作進行的過程當中，讓原子吸收技術發揮出來更為重要的作用。

2 針對原子吸收法的基本原理進行分析

原子吸收法實際上是從光源當中輻射出來具備待測原色特征譜線的光，例如可以從空心陰極燈當中發射出來銳線光源，這種光線在經過試樣蒸汽的時候，會被蒸汽當中的待測元素基態原子吸收，由輻射特征譜線光被削弱的程度，就可以將待測元素含量測量出來，銳線光源輻射共振線強度被吸收程度，和待測元素吸收輻射原子總數量之間呈現出來的是正比例關系。

也就是A=KNL：A是吸收率；K是常數；N是待測元素吸收輻射原子總數；L是原子爭取厚度，也就是吸收光程。

在實際分析工作進行的過程當中，測量出來的應當是試樣中待測元素的濃度，這個濃度數值和待測元素吸收輻射的原子總數之間呈現出來的是正比例關系，因此在一定吸收光程的情況下，待測元素的吸收光度和濃度，在一定濃度范圍當中會遵循的是比爾定律，也就是A=Klc。所以在將吸光度求出來的情況下，自然可以將待測元素的濃度找尋出來。

原子吸收法在地質實驗測試領域當中應用的時候，在和傳統型的地質實驗測定方法進行相互比較的情況下，會展現出來一定優勢，適用范圍在此情況下也會顯得較為廣泛一些，與此同時在現代化科學技術發展速度大幅度提升的背景下，原子吸收法逐漸演變為地質實驗測試領域當中應用到的一項極為重要的技術措施，當對金屬元素進行測量的過程當中，發揮出來的作用十分重要，并且可以將檢驗對象及規范有效的規定出來。在將原子吸收法提出之后，在各個行業當中的普及速度超出了人們的預料。在20世紀90年代的時候，原子吸收法逐漸在我國地質勘查、檢查以及監督等領域當中得到了較為有效的應用，在對地質當中的技術元素進行分析和測量的情況下，可以將金屬元素回收以及再利用工作妥善完成，并收集起來更多的信息數據。

3 原子吸收光譜儀的構成結構

首先對原子吸收光譜儀的工作原理進行分析，原子吸收光譜儀通過火焰、石墨爐等方法將待測元素在高溫或者化學反應之下轉變為原子蒸汽；通過光源燈照射之后，將待測元素的特征光輻射出來，經過待檢測元素的原子蒸汽，會發生一定光譜吸收反應，在此背景下，形成的透射光的強度和待檢測元素濃度之間呈反比例關系。在原子吸收光譜儀的光路系統當中，透射光信號會經過光柵分光，在此基礎上，可以將待檢測元素的吸收線和其他譜線之間相互分離開來。

再通過光電轉換器，可以逐步將光信號轉換為電信號，電信號子啊經過電路系統之后可以放大，并開展處理工作，再交給CPU以及外部電腦開展分析計算工作，從而也就可以在顯示屏上，將各種類型元素的濃度呈現出來，將檢驗結構輸送到打印機當中打印各種類型的報告。

儀器一般情況下是由5個部分構成，第一，是光源。負責發射待測元素怒的銳線光譜；第二是原子化器械，負責產生待測元素的原子蒸汽；第三是光路系統。負責分光工作，將共振線波長分出。第四是電路系統，其中包含可以將光信號轉換為電信號的轉換器，可以將電信號逐步放大的電路以及負責計算處理工作的電路；第五是電腦系統。一般情況下，各種類型原子吸收光譜儀當中應用到的都是PC兼容一起，將儀器以及附件的控制工作統一完成，并對結果的精準性做出一定保證。

3.1 光源

原子吸收光譜儀當中的光源負責產生大策元素的原子譜線，因此需要發射出來十分狹窄并且穩定性強的銳線光譜。經常應用的光源當中包含空心陰極燈、無極放電燈。空心陰極燈的具體構成結構，是由待測元素構成圓筒形狀的空心陰極，再由鎢材料制造棒狀陽極，在充斥惰性氣體并帶有石英窗的玻璃燈管當中，將兩個電極密封進去。在原子吸收光譜儀實際工作的過程中，儀器電源電路的電壓應當是燈陰極和陽極之間的電壓，再加上200V左右的電壓，將不同類型元素的實際檢測要求作為依據，供應不同類型的工作電流。在燈通電之后，陰極發射出來的電子會在電場的作用之下逐漸加速，并和惰性氣體進行碰撞，發生電離反應，經過電離之后的正離子逐步向著陰極方向加速運動，對陰極表面進行轟擊，從而也就可以讓陰極材料原子聚集在陰極位置上，因為在電離反應進行的過程中，電子會不斷地接受能量，逐漸從低能級提升到高能級，但是高能級的電子并不是十分穩定，在達到高能級之后會瞬間返回以往的狀態，從而發射出來和待測元素一樣的特征光譜。

3.2 原子化器

在原子吸收光譜儀實際應用的過程中，原子化器的作用是提供一定數量的能量，以便于可以讓待測樣品當中的元素從蒸汽基態原子當中游離出來，并逐步進入光源輻射范圍內進行吸收，因為原子吸收光譜分析法，將蒸汽形態原子對共振線的吸收能力作為依據，完成元素含量檢驗工作，因此各種類型待測樣品實際檢測過程中，原子化分析是一項十分重要的工作，元素檢驗結果的精準性，和樣品的原子化水平之間的關系較為密切。因此原子化器實際運行的過程中，應當對待測樣品的原子化概率做出一定保證，并對原子化穩定性做出保證，原子化器實際應用的過程中，不應當對其他各項工作造成影響。

在采樣工作正式開展之前，應當將采樣過程當中會使用到的容器單獨放置在一個地方，保證容器的清潔性，在采樣工作進行的過程當中，出現誤差問題的概率形成有效地控制，保證在采樣工作進行的過程當中不會出現任何誤差問題，為后續工作的順利開展奠定基礎，也可以對采樣結果的精準性及穩定性做出一定保證。

工作人員在實際工作的過程當中，應當將添加液準備好，將添加液稀釋及攪拌工作妥善完成之后，放置在一個密封性比較強的地方保存起來，在采樣工作進行的過程當中，采樣設備工作完成之后，最快速度將添加液存放起來，以便于可以對后續測量工作的順利開展奠定堅實的基礎，采樣工作進行的過程當中，使用到的添加液的數量應當得到保證，以免在采樣工作進行的過程當中出現問題。

除去上文中所說的這些問題之外，為了可以對實驗工作的準確性做出保證，工作人員應當站在整體的角度上對金屬溶液進行分析，特別是在配置工作進行的過程當中，應當對誤差問題出現的概率形成有效地控制，只有在整個金屬元素測定流程當中，注意到每一個細節性問題，才可以對測試工作的效果做出保證，在將金屬溶液當中的金屬元素提取出來之后，應當迅速的開展后續各項工作，如果地質實驗測試人員可以對實驗的準確性形成較為深入的認識，就可以對實驗精準性做出保證，也可以保證各項實驗操作順利完成。

結語

總而言之，在對原子吸收儀器構成結構及原理形成深入認識的情況下，可以在日后實際工作的過程中，在不同情況下選擇不同類型的儀器設備，讓設備的實際應用效果得到保證，最終在我國社會經濟發展進程向前推進的過程中，做出一定貢獻。

參考文獻

[1]董楊，曠慧群，李慧.淺析地質找礦工作中地質實驗測試方法的重要性[J].世界有色金屬，2017（4）：132，139.