原子吸收光譜儀可用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生化制藥、地質(zhì)、冶金、食品檢驗(yàn)和環(huán)保等方面的常量及微痕量元素分析。
原子吸收光譜儀主要由四個(gè)部分組成：
(1)光源
光源的作用是發(fā)射被測(cè)元素的特征共振輻射，用以提供原子從由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)的光能，空心陰極燈是應(yīng)用很廣的一種光源。使用特定波長(zhǎng)的光源，通常是中空陰極燈(hollow cathode lamp，hcl)。中空陰極燈中的陰極由分析金屬元素構(gòu)成，并通過(guò)電流激發(fā)，產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光。每個(gè)金屬元素都有對(duì)應(yīng)的中空陰極燈。
(2)原子化系統(tǒng)
原子化器的功能是提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收，因此也可把它視為“吸收池”。常用的原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器。相應(yīng)的兩種儀器分別為火焰和石墨爐，通常通過(guò)火焰、石墨爐或冷原子蒸發(fā)等方法實(shí)現(xiàn)。原子化的目的是將金屬元素轉(zhuǎn)化為可吸收特定波長(zhǎng)光線的自由原子。
(3)分光系統(tǒng)
分光系統(tǒng)又稱(chēng)分光器，主要由色散元件如棱鏡或光柵、凹面鏡、入射和出射狹縫等組成，其作用是阻止來(lái)自原子化器內(nèi)的所有不需要的輻射進(jìn)入檢測(cè)器，將所需要的共振吸收線分離出來(lái)。分光器的關(guān)鍵部件是色散元件即單色器，現(xiàn)在商品儀器都是使用光柵。光通過(guò)光源射入光路，經(jīng)過(guò)一系列的光學(xué)元件(如鏡片、棱鏡、光柵等)，最后到達(dá)樣品池。光路的設(shè)計(jì)和光學(xué)元件的選擇保證了光的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
(4)檢測(cè)系統(tǒng)
檢測(cè)系統(tǒng)由光電倍增管、放大器、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器、指示器(表頭、數(shù)顯器、記錄儀及打印機(jī)等)和自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)校準(zhǔn)等部分組成，是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并進(jìn)行測(cè)量的裝置。原子吸收光譜法中檢測(cè)器通常使用光電倍增管(pmt)。在樣品吸收光譜儀中，有一個(gè)光學(xué)探測(cè)器(如光電倍增管或光電二極管)用于測(cè)量通過(guò)樣品池的光的強(qiáng)度。探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析。
原子吸收光譜儀通過(guò)比較樣品吸收光譜與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收光譜，可以確定樣品中金屬元素的濃度。根據(jù)吸光度(吸光度與吸收光強(qiáng)度成正比)和標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以計(jì)算出樣品中金屬元素的濃度。