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原子荧光光度计主要分为色散型和非色散型两种类型。它们的基本结构相似,主要区别在于非色散型仪器去除了单色器这一组件。色散型原子荧光光度计由辐射光源、单色器、原子化器、检测器、显示和记录装置组成,而非色散型则直接使用光源和检测系统,简化了结构。
激发光源是关键部分,可以是连续光源(如高压氙灯,功率可高达数百瓦,但灵敏度较低,光谱干扰大)或锐线光源(如高强度空心阴极灯、无电极放电灯和可控温度梯度原子光谱灯)。原子荧光的强度与激发光源辐射强度成正比,因此新光源的使用旨在提高辐射强度,以降低仪器的检出限。
色散型仪器使用单色器,能精确选择和过滤所需荧光谱线,避免干扰。非色散型则通常配备滤光器,以分离分析线和邻近谱线,减少背景影响。非色散型的优点包括立体角大、光谱通带宽、信号强度高,结构简单,操作便捷,但可能受散射光影响较大。
原子化器负责将待测元素转化为原子蒸气,火焰原子化器和电热原子化器是常用类型。电热原子化器通过电能产生原子蒸气,减少荧光猝灭现象。检测系统一般采用光电倍增管,与激发光束成直角配置,以确保信号不受干扰。
显示装置用于显示测量结果,如电表、数字表或记录仪。仪器测量系统根据检测元素数量分为单道、双道或多道。原子荧光光谱法因其设备简单、灵敏度高、干扰少、检出限低和多元素同时测定等特点,展现出强大的痕量分析潜力。
实用新型的原子荧光光度计通过设计短焦不等距光路系统,将原子化器与光电倍增管的距离减小,增强了荧光信号接收的立体角,从而提升了原子荧光信号的接收强度,有效减少了荧光猝灭现象,提高了仪器性能。
原子荧光光度计利用惰性气体作载气,将气态氢化物和过量氢气与载气混合后,导入加热的原子化装置,氢气和氩气在特制火焰装置中燃烧加热,氢化物受热以后迅速分解,被测元素离解为基态原子蒸气,其基态原子的量比单纯加热砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。
原子荧光光度计分为色散型和非色散型两类。两类仪器的结构基本相似,差别在于非色散仪器不用单色器。色散型仪器由辐射光源、单色器、原子化器、检测器、显示和记录装置组成,非色散仪器没有单色器。荧光仪与原子吸收仪相似,但光源与检测部件不在一条直线上,而是90°直角,而避免激发光源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响。
非色散原子荧光光度计的结构方框图如图1所示。
图1非色散原子荧光光度计的结构方框图激发光源 气化、原子化器 检测系统 显示装置 仪器由下述五部分组成:显示测量结果的装置。可以是电表、数字表、记录仪等。
仪器测量系统根据检测元素的数量可分为单道、双道、多道等类型。
原子荧光光谱法具有设备简单、各元素相互之间的光谱干扰少,检出限低,灵敏度高,(对Cd、Zn等元素有相当低的检出限,Cd可达0.001ng·cm-3、Zn可达0.04ng·cm-3)、工作曲线线性范围宽(可达3~5个数量级)和多元素可以同时测定等优点,是一种极有潜力的痕量分析方法。今后的任务是发展新的光源和寻找更理想的原子化器。实用新型原子荧光光度计,包括原子化器和光电倍增管以及位于原子化器和光电倍增管之间的短焦不等距光路系统,该光路系统由透镜室及其前盖和位于透镜室中的透镜及透镜后部的定位圈组成,原子化器位于透镜的前焦点上,透镜室的后部与光电倍增管外罩通过螺纹连接在一起,并将光电倍增管固定在透镜的后焦点以内的位置上,透镜室设有固定圈,透镜室通过固定圈固定安装在镜架板上。实用新型原子荧光光度计的优点在于:减小了原子化器与光电倍增管之间的距离,增大了原子荧光信号接收的立体角,接收到较强的原子荧光信号,减少了原子荧光光度计的荧光猝灭现象。
目前,原子荧光光度计的国产技术已经达到了国际领先水平,完全可以替代进口品牌。国内市场上,用户较为推崇的有北京吉天等品牌。
北京吉天的AFS-930顺序注射原子荧光光度计、海光仪器的AFS-9700全自动注射泵原子荧光光度计和AFS-3100型全自动双道原子荧光光度计、吉天的AFS-9130顺序注射双道原子荧光光度计,以及金索坤的SK-2003A连续流动进样氢化物发生双道原子荧光光谱仪,都是市场上颇具代表性的产品。
购买大型仪器时,关键还在于售后服务,因为即使产品本身能够满足基本需求,良好的售后服务依然能为客户带来便利与保障。因此,在选择原子荧光光度计时,建议用户不仅要关注产品的性能,还要考虑品牌的售后服务质量。
综合来看,北京吉天、海光、北分瑞利、金索坤等品牌的原子荧光光度计产品性能都较为出色,而售后服务也是用户评价较高的方面。
值得一提的是,选择原子荧光光度计时,除了考虑品牌和产品性能之外,还应该结合自身的实际需求和预算,综合评估不同品牌和型号的仪器是否符合自己的使用场景。
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