锐机械 发表于 2024-11-5 16:38:27

原子发射光谱仪原理

原子发射光谱仪(Atomic Emission Spectrometer,简称AES)的原理是通过将样品中的元素激发到高能态,使其原子或离子发射特征光谱线。通过分析这些光谱线的波长和强度,可以定量或定性地分析样品中元素的组成。下面是详细的原子发射光谱仪工作原理:
1. 激发样品中的原子样品通常是固体、液体或气体,通过火焰、电感耦合等离子体(ICP)、电弧、等离子体等高能量源进行激发。在激发过程中,样品中的原子或离子吸收能量,电子从基态跃迁到更高能级的激发态。

[*]火焰激发(Flame Emission Spectroscopy,FES):常用的能量源是火焰,通过火焰中的高温(通常为2000°C至3000°C)将样品气化,并激发原子或离子。
[*]电感耦合等离子体(ICP):一种高能激发源,能提供比火焰更高的温度(约6000°C至8000°C),适用于分析更广泛的元素和更低浓度的样品。
2. 原子发射当样品中的原子或离子受到足够的能量激发后,其电子从激发态跃迁回较低的能级,过程中会释放出特定波长的光(即发射光谱)。这种光的波长和元素的种类有关,是元素的特征光谱。

[*]每种元素都有一组特征的发射光谱线,这些谱线对应于电子从高能级跃迁到低能级的过程。因此,每个元素发射的光谱线具有独特的波长。
3. 光谱分离发射的光谱通过光学系统(如光栅或棱镜)分离不同波长的光。常见的光谱仪使用光栅或棱镜将光分散成不同的波长。然后,这些光被引导到探测器中。
4. 探测和数据处理探测器(如光电倍增管、CCD相机等)将分离出的光信号转化为电信号。电信号的强度与样品中各元素的浓度成正比。因此,通过测量不同波长光谱线的强度,可以得出样品中各元素的浓度。

[*]光谱强度与浓度的关系:根据比尔-朗伯定律,光谱线的强度与元素的浓度是线性关系。通过与标准样品的比较,能够定量分析样品中元素的浓度。
5. 数据分析最后,计算机系统处理探测器收集到的数据,通过谱线的波长和强度,确定样品中各元素的种类和含量。

夏末浅秋 发表于 2024-11-21 08:43:36

谢谢解答,我现在对这个问题清楚多了。

考拉睡觉 发表于 2024-11-23 21:45:11

谢谢您的用心分享,这些内容对新手来说太重要了。
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