Атомно - абсорбционный спектрометр - это высокоточный прибор для анализа следов металлов, принцип работы которого основан на поглощении характерных световых излучений атомами основного состояния. Его рабочие связи можно четко разделить на пять основных частей: источник света, атомизатор, спектроскопическая система, детектор и система обработки данных.

Источники света: "чистые" характеристические спектральные линии, излучающие подлежащие измерению элементы

В качестве источника света прибор использует полые катодные лампы, катоды которых изготовлены из подлежащих измерению элементов. Он излучает спектр характерных длин волн этого элемента с чрезвычайно узкой шириной спектральной линии (0002 нм), высокой прочностью и стабильностью. Этот « источник света с острыми линиями» является предпосылкой для достижения высокой избирательности и чувствительности измерений, поскольку он поглощается почти исключительно атомами основного состояния одного и того же элемента в образце.

2. Атомный аппарат: преобразование образца в « основное атомное облако»

Это "сердце" инструмента. Образцовый раствор вводится в атомизатор, который преобразует элемент, подлежащий измерению, из состояния соединения в свободный газообразный атом в базовом состоянии с помощью высокотемпературной энергии. Основными способами являются:

Метод атомизации пламени: использование сжигания газа (например, ацетилена) и вспомогательного газа (например, воздуха) для получения высоких температур, процесс быстрый, но немного менее эффективный.

Атомный метод графитовой печи: сушка, озоление, атомизация и очистка в заряженной графитовой трубке путем программного нагрева, высокая эффективность атомизации, чувствительность намного превышает метод пламени.

3. Система спектроскопии: отфильтровывает свет длины волны "цели"

Световой луч, выходящий из атомизатора, содержит характерные спектральные линии, излучаемые источником света, и рассеянный свет, такой как фоновое излучение, создаваемое самим атомизатором. Спектроскопическая система (в основном состоящая из растра) действует как « монохромный фильтр», основная задача которого - точно отделить и отфильтровать характеристическую резонансную спектральную линию, используемую для измерения, и проецировать ее на детектор, тем самым максимально исключая помехи от другого света.

Детекторы и системы обработки данных: измерение и расчет поглощения света

Детектор (обычно фотоумножитель или твердотельный детектор) отвечает за преобразование световых сигналов, ослабленных после поглощения атомарным паром, в электрические сигналы. Система измеряет отношение интенсивности света, излучаемого источником света (I ₀), к интенсивности света, пропускаемого после атомного поглощения (I).

Согласно закону Ламбера - Билла, абсорбция А = LG (I ₀i / I), значение которой пропорционально концентрации атомов основного состояния в образце. Сопоставление поглощения неизвестного образца с поглощением раствора стандартной серии известных концентраций позволяет точно рассчитать содержание элементов, подлежащих измерению в образце.

Подводя итог, рабочая цепь атомно - абсорбционного спектрометра представляет собой сложный процесс, связанный между собой: « чистый» свет, излучаемый конкретным источником света, проходит через основное атомное облако, которое газифицируется атомизатором, очищается спектроскопической системой, детектор точно фиксирует степень его поглощения и в конечном итоге преобразует ослабление светового сигнала непосредственно в концентрацию элемента посредством обработки данных.