原子吸收使(shi)用(yong)的(de)激發(fa)光源有銳線光源和連續光源兩種。
一、銳(rui)線光源
對銳線光源性能的要求：
①有足夠強度；
②發射譜線寬度小；
③光譜(pu)純度高(gao)、背(bei)景(jing)低，共振線(xian)兩側(ce)背(bei)景(jing)應＜1％；
④穩定性好，30min漂移＜1％；
⑤壽命應在5000mA.h（As、Se＜3000mA.h），操作和(he)維(wei)護方便；
⑥外觀美觀、結構牢固。
銳(rui)線光源(yuan)通(tong)常有(you)空心陰(yin)極燈(deng)（HCL）、無(wu)極放電燈(deng)（EDL）近年出現(xian)調諧(xie)二極管激光燈(deng)（DL），目前國內(nei)很少用(yong)。高(gao)聚焦短弧氙燈(deng)近年已用(yong)于AAS儀上(shang)。
1.空心陰(yin)極(ji)燈
空(kong)心(xin)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)燈是(shi)由(you)(you)玻(bo)璃(li)管(guan)(guan)制成(cheng)的封(feng)閉(bi)式低壓氣體的放電(dian)管(guan)(guan)。主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)(you)一(yi)個陽極(ji)(ji)(ji)和(he)一(yi)個空(kong)心(xin)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)組成(cheng)。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)空(kong)心(xin)圓柱形，由(you)(you)待測元素(su)的高純金屬或(huo)合金制成(cheng)，貴重金屬以其襯(chen)在期極(ji)(ji)(ji)內壁。陽極(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)鎢棒，上面裝有鈦絲(si)或(huo)銀片作(zuo)為(wei)(wei)吸氣劑。燈的光窗材料根據所發(fa)(fa)射(she)的共振線波(bo)(bo)長而定，在可見波(bo)(bo)段用(yong)硬質玻(bo)璃(li)，在紫外波(bo)(bo)段用(yong)石英(ying)玻(bo)璃(li)，制作(zuo)時先抽成(cheng)真空(kong)，然(ran)后得入少量氖或(huo)等情性氣體，其作(zuo)用(yong)是(shi)載帶電(dian)流、使陰(yin)極(ji)(ji)(ji)產(chan)生濺射(she)及激發(fa)(fa)原子發(fa)(fa)射(she)特(te)征納(na)光譜。
由(you)于(yu)受宇(yu)宙射(she)線(xian)等(deng)外(wai)界(jie)電(dian)(dian)離源(yuan)的(de)作(zuo)用，空(kong)心陰極(ji)(ji)(ji)(ji)燈中(zhong)總是存在(zai)極(ji)(ji)(ji)(ji)少(shao)量(liang)(liang)的(de)帶(dai)電(dian)(dian)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)。當間(jian)加上300～500V電(dian)(dian)壓后，管內氣(qi)體中(zhong)存在(zai)著的(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)少(shao)量(liang)(liang)陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)向陰極(ji)(ji)(ji)(ji)運(yun)(yun)動(dong)，并(bing)轟擊陰極(ji)(ji)(ji)(ji)面(mian)使陰極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)獲得(de)外(wai)加能(neng)(neng)量(liang)(liang)而逸出(chu)，逸出(chu)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)在(zai)電(dian)(dian)場作(zuo)用下，向陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)作(zuo)加速運(yun)(yun)動(dong)運(yun)(yun)動(dong)過程中(zhong)與充(chong)氣(qi)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)非彈性(xing)碰撞(zhuang)，產生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)量(liang)(liang)交換，使惰(duo)性(xing)氣(qi)體原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)電(dian)(dian)離產生(sheng)(sheng)二次電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和正(zheng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，在(zai)電(dian)(dian)場作(zuo)用下，這(zhe)些質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)重、速度較(jiao)(jiao)快的(de)正(zheng)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)向陰極(ji)(ji)(ji)(ji)運(yun)(yun)動(dong)并(bing)擊陰極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)不(bu)但使陰極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)被擊出(chu)，而且還使陰極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)獲得(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)從晶格能(neng)(neng)的(de)束縛中(zhong)出(chu)進入空(kong)間(jian)，這(zhe)種現象稱為陰極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)“濺(jian)射(she)"。“濺(jian)射(she)"出(chu)來的(de)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)元素(su)的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，在(zai)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)區再與電(dian)(dian)不(bu)惰(duo)性(xing)氣(qi)體原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)、離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)等(deng)相互碰撞(zhuang)，而獲得(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)被激發發射(she)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)物質(zhi)(zhi)的(de)線(xian)光譜。
空心陰極(ji)(ji)燈發射的光(guang)譜，主要是(shi)陰極(ji)(ji)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的光(guang)譜若陰極(ji)(ji)物(wu)質(zhi)只含一(yi)種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，則制成(cheng)的是(shi)單元(yuan)(yuan)素(su)(su)燈，若陰極(ji)(ji)物(wu)質(zhi)含多種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，則可制成(cheng)多元(yuan)(yuan)素(su)(su)燈。多元(yuan)(yuan)素(su)(su)燈的發光(guang)強度一(yi)般(ban)都較元(yuan)(yuan)素(su)(su)燈弱。
空心陰極燈(deng)的發光強(qiang)度與(yu)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)有(you)關。使用(yong)(yong)燈(deng)電(dian)流(liu)過(guo)小，放電(dian)不穩定；燈(deng)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)濺射作(zuo)用(yong)(yong)增強(qiang)，原子蒸氣密度增大(da)，譜線變寬，甚至引起自吸，導致測定靈敏度降低，燈(deng)壽命縮短。因此在實(shi)際工(gong)作(zuo)中(zhong)應選擇合適的工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)。
空心陰(yin)極(ji)燈(deng)是性(xing)能優良的(de)銳線(xian)(xian)光源。由(you)于(yu)(yu)(yu)元素可以(yi)在空心陰(yin)極(ji)中(zhong)多次濺射(she)和被激(ji)(ji)發(fa)，氣態原(yuan)(yuan)子(zi)平均停(ting)留時間較(jiao)長，激(ji)(ji)發(fa)效率較(jiao)高，因(yin)而(er)發(fa)射(she)的(de)譜線(xian)(xian)強(qiang)度(du)較(jiao)大(da)由(you)于(yu)(yu)(yu)采用的(de)工作(zuo)電流一般(ban)只有幾(ji)毫安或幾(ji)十毫安，燈(deng)內(nei)溫度(du)較(jiao)低(di)，因(yin)此熱(re)變寬(kuan)很小(xiao)；由(you)于(yu)(yu)(yu)燈(deng)內(nei)充氣壓(ya)力(li)很低(di)，發(fa)原(yuan)(yuan)子(zi)與不同(tong)氣體(ti)原(yuan)(yuan)子(zi)碰(peng)撞而(er)引(yin)起(qi)的(de)壓(ya)力(li)變寬(kuan)可忽略不計；由(you)于(yu)(yu)(yu)陰(yin)極(ji)附(fu)近的(de)蒸氣相(xiang)金屬(shu)原(yuan)(yuan)子(zi)密(mi)度(du)較(jiao)小(xiao)，同(tong)種原(yuan)(yuan)子(zi)碰(peng)撞而(er)引(yin)起(qi)的(de)共振變寬(kuan)也很小(xiao)；此外(wai)，由(you)于(yu)(yu)(yu)蒸氣相(xiang)原(yuan)(yuan)子(zi)密(mi)度(du)低(di)、溫度(du)低(di)、自吸(xi)變寬(kuan)幾(ji)乎不存在。因(yin)此，使用空心陰(yin)極(ji)燈(deng)可以(yi)得到強(qiang)度(du)大(da)、譜線(xian)(xian)很窄的(de)待測元素的(de)特(te)征共振線(xian)(xian)。
空心陰極燈(deng)有單元素(su)燈(deng)、多元素(su)燈(deng)、高性(xing)能燈(deng)（超燈(deng)）和多陰極燈(deng)等。
（1）單元素燈
結(jie)構示(shi)意圖見圖1，這是一(yi)(yi)種通用(yong)型空心陰(yin)極(ji)(ji)燈，由一(yi)(yi)個鎢（W）棒陽(yang)極(ji)(ji)和一(yi)(yi)種含金(jin)(jin)屬元(yuan)素(su)(su)或其(qi)合金(jin)(jin)的空心圓柱(zhu)杯(bei)陰(yin)極(ji)(ji)組陽(yang)極(ji)(ji)成。兩極(ji)(ji)之間充(chong)滿低(di)壓的惰性(xing)氣體（氖氣或氬氣）密(mi)封在一(yi)(yi)種特(te)制形(xing)狀玻璃圓筒里，應用(yong)輝(hui)光放電和陰(yin)極(ji)(ji)濺射原理將HCL點亮，充(chong)Ne的HCL呈(cheng)橘紅色，充(chong)Ar的HCL呈(cheng)淺藍色，實(shi)際應用(yong)最多是單元(yuan)素(su)(su)燈，目(mu)前(qian)已(yi)經生產了數十(shi)種該類型燈。
（2）多元(yuan)素燈
陰極(ji)由2～7種金(jin)屬元(yuan)素合金(jin)或(huo)混合物(wu)構成，如Ca-Mg-Zn、Al-Ca-Cn-Fe-Mg-Si-Zn。其優點:可(ke)以在不換(huan)燈情況下(xia)連(lian)續測定(ding)多(duo)種元(yuan)素，縮小預熱時間(jian)和換(huan)燈麻煩(fan)。缺(que)點：比(bi)單元(yuan)素發射(she)強(qiang)度弱，也有些元(yuan)素之間(jian)配(pei)搭不當(dang)互相(xiang)干擾，并有可(ke)能(neng)路(lu)低使用壽命，這種燈價格高，早期只有美(mei)國 Perkin Elmer公司(si)(si)和日本日立公司(si)(si)生產(chan)(chan)，國內這種商品的生產(chan)(chan)不(bu)多見。
（3）多陰極燈
由一個陽極(ji)放置中間位置，其(qi)周(zhou)圍放置6個（種(zhong)）金(jin)屬元(yuan)素6個陰極(ji)（見圖2）。其(qi)原(yuan)(yuan)理與單元(yuan)素HCL相同(tong)，其(qi)價格昂貴，目前(qian)只有澳大利亞GBC公司(si)生產(chan)，由于價格和某些原(yuan)(yuan)因沒有廣(guang)泛應用(yong)。
圖2 多陰極燈結構圖
（4）高性能燈(deng)或超燈(deng)
除了和普(pu)通HCL一(yi)樣有1個陰(yin)極、1個陽極外，還增加一(yi)對輔助(zhu)電(dian)極，輔助(zhu)電(dian)極間通以幾(ji)百毫安(an)的(de)低壓(ya)直流電(dian)使其產生電(dian)離(li)的(de)氣體原子流，使從空(kong)心(xin)陰(yin)極濺射(she)出(chu)來的(de)金屬原子與(yu)之碰撞又(you)進一(yi)步(bu)激發，從而提高共振線(xian)的(de)強(qiang)度(du)。這種燈光強(qiang)度(du)比(bi)普(pu)通HCL強(qiang)幾(ji)倍到幾(ji)十倍，不產生譜線(xian)變寬，適(shi)用(yong)(yong)于As、Sb、Bi、Se、Ag、Cd、Pb或某些稀元素，近年(nian)也應用(yong)(yong)于AFS作(zuo)為光源。
2.無極放電燈
對于砷、銻等元(yuan)素的(de)分析(xi)，為(wei)提高(gao)靈敏(min)度(du)，亦常用無極放電(dian)燈(deng)(deng)(deng)(deng)作(zuo)(zuo)光(guang)源。無極放電(dian)燈(deng)(deng)(deng)(deng)是由一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)數(shu)厘米長、直徑5～12cm的(de)石英玻璃圓(yuan)管制(zhi)成(cheng)。管內裝(zhuang)入(ru)數(shu)毫克(ke)待測元(yuan)素或(huo)揮發(fa)(fa)性鹽類，如(ru)金(jin)屬、金(jin)屬氯化物(wu)或(huo)碘化物(wu)等，抽成(cheng)真(zhen)空并充入(ru)壓(ya)力為(wei)200Pa的(de)惰性氣體氬或(huo)氖，密封起(qi)來，制(zhi)成(cheng)放電(dian)管，將此管裝(zhuang)在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)高(gao)頻(pin)發(fa)(fa)生(sheng)器的(de)線圈內，并裝(zhuang)在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)絕緣的(de)外套里，然后放在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)微(wei)(wei)波(bo)發(fa)(fa)生(sheng)器的(de)同步(bu)空腔諧振器中（見圖4）。一(yi)(yi)般用2450MHz±25MHz頻(pin)率微(wei)(wei)波(bo)（振蕩(dang)下(xia)）進行(xing)操作(zuo)(zuo)。這種燈(deng)(deng)(deng)(deng)的(de)強度(du)比空心陰極燈(deng)(deng)(deng)(deng)大幾個(ge)(ge)(ge)數(shu)量級(ji)，沒有(you)自(zi)吸，譜(pu)線更純。目前有(you) Perkin Elmer公(gong)司生(sheng)產As、Sb、Bi、Cd、Hg、Se、Te和個(ge)(ge)(ge)別稀土(tu)元(yuan)素燈(deng)(deng)(deng)(deng)。其他廠商未見有(you)這些(xie)產品(pin)出(chu)售。使(shi)用這類燈(deng)(deng)(deng)(deng)需要配(pei)有(you)特殊輔助電(dian)源裝(zhuang)置，其穩定較差，而且燈(deng)(deng)(deng)(deng)較昂貴，元(yuan)素種類不全(quan)，應用受艱制(zhi)。
二、連續光源
在(zai)連(lian)續(xu)光(guang)源(yuan)高(gao)分(fen)辨原子(zi)吸收(shou)光(guang)譜(pu)儀（CS-HR AAS）中，采用(yong)特(te)制的高(gao)聚(ju)焦短弧(hu)氙(xian)燈作(zuo)為(wei)連(lian)續(xu)光(guang)源(yuan)。該(gai)燈是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)氣(qi)體(ti)放電光(guang)源(yuan)，燈內充有高(gao)壓(ya)(ya)氙(xian)氣(qi)，在(zai)高(gao)頻電壓(ya)(ya)激發下(xia)形(xing)成高(gao)聚(ju)焦弧(hu)光(guang)放電，輻射(she)出從(cong)紫外線到近紅(hong)外的強連(lian)續(xu)光(guang)譜(pu)。功(gong)率為(wei)300W，能量比一(yi)(yi)(yi)般氙(xian)燈高(gao)10～100倍，這(zhe)種短弧(hu)氙(xian)燈（圖5）處于熱斑(ban)（"hot-spot“）模式下(xia)工作(zuo)，電極距離＜1mm發光(guang)點只有200μm，發光(guang)點溫度(du)10000K。這(zhe)樣，采用(yong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)連(lian)續(xu)光(guang)源(yuan)即可(ke)取代所有空心(xin)陰(yin)極燈，一(yi)(yi)(yi)只氙(xian)燈即可(ke)滿(man)足(zu)全波長（189～900nm）所有元(yuan)素的原子(zi)吸收(shou)測定需求，并可(ke)以選擇任何一(yi)(yi)(yi)條譜(pu)線進行分(fen)析。另外，也能測定一(yi)(yi)(yi)些具有銳線分(fen)子(zi)光(guang)譜(pu)（Po、Cs...）的非(fei)金屬(shu)元(yuan)素。
圖5 高聚(ju)焦短(duan)弧氙燈照片圖
采用石英棱鏡和(he)高分辨率的(de)大面積中(zhong)(zhong)階(jie)梯光(guang)柵組成雙(shuang)單色器(qi)以(yi)及高性(xing)能CCD線(xian)(xian)陣檢(jian)(jian)測(ce)器(qi)，使儀(yi)(yi)器(qi)能同(tong)時(shi)(shi)測(ce)定(ding)特征吸(xi)收(shou)(shou)(shou)和(he)背景(jing)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)，得到時(shi)(shi)間-波長-信號三維(wei)信息，所有背景(jing)信號同(tong)時(shi)(shi)扣除，不(bu)用傳(chuan)統背景(jing)校正方(fang)法和(he)附(fu)加裝置(zhi)。能同(tong)時(shi)(shi)順(shun)序快速分析10～20個元素(su)(su)，線(xian)(xian)性(xing)范圍和(he)動態范圍寬，檢(jian)(jian)出限(xian)優于銳線(xian)(xian)光(guang)源(yuan)AAS。連續光(guang)源(yuan)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)可以(yi)不(bu)用更換(huan)元素(su)(su)燈，利用一個高能量氙燈，即可測(ce)量元素(su)(su)周期表中(zhong)(zhong)67種(zhong)金屬元素(su)(su)。圖6為耶(ye)拿公司(si)生產的(de) ContrAA3300連續光(guang)源(yuan)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)譜儀(yi)(yi)光(guang)學結構示意圖。連續光(guang)源(yuan)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)譜儀(yi)(yi)改變了原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)譜分析一定(ding)要(yao)用銳線(xian)(xian)光(guang)源(yuan)的(de)傳(chuan)統觀念，以(yi)及只能單元素(su)(su)測(ce)定(ding)的(de)現狀，可以(yi)說是原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)光(guang)譜儀(yi)(yi)的(de)革命。
圖6 ContrAA3300連續光源原子(zi)吸收光譜儀光學結(jie)構示意圖
三、背(bei)景校(xiao)正連續光源
（1）氘(dao)(dao)燈(deng)（D2）可(ke)分為普通氘(dao)(dao)燈(deng)（10V）、四線氘(dao)(dao)燈(deng)、空心(xin)陰極(ji)氘(dao)(dao)燈(deng)（DHC）三種(zhong)其中D2-HCL作為校正背景（190～350nm）的優(you)點在(zai)于：使(shi)用時(shi)在(zai)同(tong)一軸上(shang)，克服(fu)了光斑重疊難題。四線氘(dao)(dao)燈(deng)增加一個（對）電極(ji)（有4條引(yin)線），增強(qiang)了氘(dao)(dao)燈(deng)發射強(qiang)度，有利于提高背景校正能力(li)。氘(dao)(dao)燈(deng)外觀及結構如圖7所示。
（2）碘(dian)鎢(wu)燈（WI）將背(bei)景校正范圍提(ti)高到350～900nm。例如美(mei)國 Perkin Elmer公司(si)的AA5100儀曾配(pei)有(you)這種燈。
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