一、原子熒光光譜儀結(jié)構(gòu)
原子熒光光度計分為色散型和非色散型兩類。兩類儀器的結(jié)構(gòu)基本相似，差別在于非色散儀器不用單色器。色散型儀器由輻射光源、單色器、原子化器、檢測器、顯示和記錄裝置組成，非色散儀器沒有單色器。熒光儀與原子吸收儀相似，但光源與檢測部件不在一條直線上，而是90°直角，而避免激發(fā)光源發(fā)射的輻射對原子熒光檢測信號的影響。
原子熒光光譜儀由下述五部分組成：
1、激發(fā)光源
用來激發(fā)原子使其產(chǎn)生原子熒光。光源分連續(xù)光源和銳線光源。連續(xù)光源一般采用高壓氙燈，功率可高達(dá)數(shù)百瓦。這種燈測定的靈敏度較低，光譜干擾較大，但是采用一個燈即可激發(fā)出各元素的熒光。常用的銳線光源為脈沖供電的高強(qiáng)度空心陰極燈、無電極放電燈及70年代中期提出的可控溫度梯度原子光譜燈。采用銳線光源時，測定某種元素需要配備該元素的光譜燈。
2、單色器
產(chǎn)生高純單色光的裝置，其作用為選出所需要測量的熒光譜線，排除其他光譜線的干擾。單色器由狹縫、色散元件（光柵或棱鏡）和若干個反射鏡或透鏡所組成，色散系統(tǒng)對分辨能力要求不高，但要求有較大的集光本領(lǐng)。使用單色器的儀器稱為色散原子熒光光度計；非色散原子熒光分析儀沒有單色器，一般僅配置濾光器用來分離分析線和鄰近譜線，降低背景。非色散型儀器的濾光器非色散型儀器的優(yōu)點是照明立體角大，光譜通帶寬，熒光信號強(qiáng)度大，儀器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格便宜。缺點是散射光的影響大。
3、原子化器
將被測元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣的裝置。可分為火焰原子化器和電熱原子化器。火焰原子化器是利用火焰使元素的化合物分解并生成原子蒸氣的裝置。所用的火焰為空氣－乙炔焰、氬氫焰等。用氬氣稀釋加熱火焰，可以減小火焰中其他粒子，從而減小熒光猝滅（受激發(fā)原子與其它粒子碰撞，部分能量變成熱運動與其他形式的能量，因而發(fā)生無輻射的去激發(fā)，使熒光強(qiáng)度減少甚至消失，該現(xiàn)象稱為熒光猝滅）現(xiàn)象。電熱原子化器是利用電能來產(chǎn)生原子蒸氣的裝置。電感耦合等離子焰也可作為原子化器，它具有散射干擾少、熒光效率高的特點。
4、檢測系統(tǒng)
常用的檢測器為光電倍增管。在多元素原子熒光分析儀中，也用光導(dǎo)攝象管、析象管做檢測器。檢測器與激發(fā)光束成直角配置，以避免激發(fā)光源對檢測原子熒光信號的影響。
5、顯示裝置
顯示測量結(jié)果的裝置。可以是電表、數(shù)字表、記錄儀等。
二、原子熒光光譜儀的原理
原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來確定待測元素含量的方法。
氣態(tài)自由原子吸收特征波長輻射后，原子的外層電子從基態(tài)或低能級躍遷到高能級經(jīng)過約10-8s，又躍遷至基態(tài)或低能級，同時發(fā)射出與原激發(fā)波長相同或不同的輻射，稱為原子熒光。原子熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。
發(fā)射的熒光強(qiáng)度和原子化器中單位體積該元素基態(tài)原子數(shù)成正比，式中：I f為熒光強(qiáng)度；φ為熒光量子效率，表示單位時間內(nèi)發(fā)射熒光光子數(shù)與吸收激發(fā)光光子數(shù)的比值，一般小于1；Io為激發(fā)光強(qiáng)度；A為熒光照射在檢測器上的有效面積；L為吸收光程長度；ε為峰值摩爾吸光系數(shù)；N為單位體積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)。
原子熒光發(fā)射中，由于部分能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式能量，使熒光強(qiáng)度減少甚至消失，該現(xiàn)象稱為熒光猝滅。
