原子吸收分光光度計的結構包括哪些部分？

一、光源系統

• 主要部件：

• 空心陰極燈（HCL）：由待測元素的金屬材料制成陰極，通電后陰極發射出該元素的特征光譜，具有譜線窄、強度高、穩定性好的特點。

• 無極放電燈（EDL）：用于某些易形成揮發性化合物的元素（如 As、Se 等），激發強度更高，適用于痕量分析。

二、原子化系統

• 主要類型及結構：

• 石墨管：內徑約 4-6mm，長約 28-50mm，樣品注入后通過電加熱（最高溫度可達 3000℃）使樣品原子化，原子化效率高，檢測限更低（適用于痕量分析）。

• 保護氣系統：通入氬氣或氮氣，防止石墨管氧化并保護原子蒸氣不被氧化。

• 霧化器：將樣品溶液霧化成細小霧滴，與燃氣（如乙炔）和助燃氣（如空氣）混合。

• 燃燒器：霧滴在燃燒器中干燥、熔融、蒸發并解離為基態原子，常用的火焰類型有乙炔 - 空氣（低溫火焰，適用于多數元素）、乙炔 - 一氧化二氮（高溫火焰，適用于難熔元素如 Al、Si）。

1. 火焰原子化器

2. 石墨爐原子化器（無火焰原子化）

三、分光系統（單色器）

• 主要部件：

• 色散元件：常用光柵（平面衍射光柵），通過光的衍射和干涉原理將復合光按波長分開。

• 狹縫：調節入射光和出射光的寬度，控制光譜帶寬，提高分辨率。

四、檢測與信號處理系統

• 主要部件：

• 檢測器：常用光電倍增管（PMT），對光信號靈敏度高，能將微弱的光信號轉換為電信號。

• 放大器：放大電信號，提高檢測靈敏度。

• 數據處理系統：將電信號轉換為吸光度值，通過標準曲線法或標準加入法計算樣品中待測元素的含量，可連接計算機進行數據存儲和分析。

五、樣品引入系統

• 主要部件：

• 進樣器：火焰原子化器中常用蠕動泵或注射泵輸送樣品溶液至霧化器；石墨爐原子化器中常用微量進樣器（如 10-20μL）直接將樣品注入石墨管。

各系統協同工作流程

1. 光源發射待測元素的特征譜線，通過原子化器中的原子蒸氣。

2. 基態原子吸收特征譜線，導致光強度減弱。

3. 分光系統分離出特征譜線，排除其他波長光的干擾。

4. 檢測器測量光強度變化，轉換為電信號并放大。

5. 數據處理系統計算吸光度，根據朗伯 - 比爾定律得出樣品中元素含量。

總結

原子吸收分光光度計的結構設計圍繞 “原子化 - 光譜分離 - 信號檢測” 三大核心需求，各系統相互配合，實現對樣品中金屬元素的定量分析。其中，原子化系統和光源是決定儀器檢測靈敏度和準確性的關鍵部件，而分光與檢測系統則確保光譜信號的精確測量。

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