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1、17:29:284.6.1 概述特点：特点：(1)检出限低、灵敏度高检出限低、灵敏度高 Cd：10-12 g cm-3；Zn：10-11 g cm-3；20种种元元素优于素优于AAS；(2)谱线简单、干扰小谱线简单、干扰小(3)线性范围宽（可达线性范围宽（可达35个数量级）个数量级）(4)易易实实现现多多元元素素同同时时测测定定（产产生生的的荧荧光光向向各各个个方方向发射）向发射）缺点缺点：存在荧光猝灭效应、散射光干扰等问题。存在荧光猝灭效应、散射光干扰等问题。第2页/共18页第1页/共18页17:29:284.6.2 基本原理原子荧光光谱的产生过程：原子荧光光谱的产生过程：当当气气态态原原子
2、子受受到到强强特特征征辐辐射射时时，由由基基态态跃跃迁迁到到激激发发态态，约约在在10-8s后后，再再由由激激发发态态跃跃迁迁回回到到基基态态，辐辐射射出出与与吸吸收收光光波长相同或不同的荧光波长相同或不同的荧光。第3页/共18页第2页/共18页17:29:284.6.2 基本原理原子荧光原子荧光特点特点：（1）属光致发光；二次发光；）属光致发光；二次发光；（2）激发光源停止后，荧光立即消失；）激发光源停止后，荧光立即消失；（3）发射的荧光强度与照射的光强有关；）发射的荧光强度与照射的光强有关；（4）不同元素的荧光波长不同；）不同元素的荧光波长不同；（5）浓浓度度很很低低时时，强强度度与与蒸蒸
3、气气中中该该元元素素的的密密度成正比，适用于微量或痕量分析度成正比，适用于微量或痕量分析。第4页/共18页第3页/共18页17:29:28原子荧光的产生类型原子荧光的产生类型 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光（1 1）共振荧光）共振荧光共振荧光共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发射出与共振线波长相同的荧光；见图发射出与共振线波长相同的荧光；见图A A、C C；热共振荧光热共振荧光：若原子受热激发处于亚稳：若原子受热激发处于亚稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发态，再吸收辐射进一步激发，然后
4、再发射出相同波长的共振荧光；见图射出相同波长的共振荧光；见图B B、D D；第5页/共18页第4页/共18页17:29:28（2 2）非共振荧光当荧光与激发光的波长不当荧光与激发光的波长不相同时，产生相同时，产生非共振荧光非共振荧光；直跃线荧光（直跃线荧光（StokesStokes荧光）荧光）：跃回到高于基态的亚稳：跃回到高于基态的亚稳态时所发射的荧光；荧光态时所发射的荧光；荧光波长波长大于大于激发线波长（荧激发线波长（荧光能量间隔小于激发线能光能量间隔小于激发线能量间隔）量间隔）。第6页/共18页第5页/共18页17:29:28直跃线荧光（StokesStokes荧光）PbPb原子：原子：吸
5、收线吸收线283.13 283.13 nmnm；荧光线；荧光线407407.78.78nmnm；铊原子：铊原子：吸收线吸收线337.6 337.6 nmnm；共振荧光线共振荧光线337337.6.6nmnm；直跃线荧光直跃线荧光535.0535.0nmnm；（2 2）非共振荧光第7页/共18页第6页/共18页17:29:28阶跃线荧光光照激发，非辐射方式释放部光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光返回基分能量后，再发射荧光返回基态；态；荧光波长荧光波长大于大于激发线波长（荧激发线波长（荧光能量间隔小于激发线能量间光能量间隔小于激发线能量间隔）隔）；非辐射方式释放能量：碰撞，非辐射方式释
6、放能量：碰撞，放热；放热；光照激发，再热激发，返至高光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光。于基态的能级，发射荧光。（2 2）非共振荧光第8页/共18页第7页/共18页17:29:28anti-Stokesanti-Stokes荧光荧光波长荧光波长小于小于激发线波激发线波长；长；先热激发再光照激发先热激发再光照激发(或或反之反之)，再发射荧光直接，再发射荧光直接返回基态；返回基态；铟原子铟原子：先热激发，再：先热激发，再吸收光跃迁吸收光跃迁451.13451.13nmnm；发射荧光发射荧光410.18410.18nmnm。（2 2）非共振荧光第9页/共18页第8页/共18页17:29
7、:28（3 3）敏化荧光q受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光；能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光；q火焰原子化中观察不到敏化荧光；火焰原子化中观察不到敏化荧光；q非火焰原子化中可观察到。非火焰原子化中可观察到。q所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。第10页/共18页第9页/共18页17:29:28原子荧光的产生类型原子荧光的产生类型第11页/共18页第10页/共18页17:29:28荧光猝灭与荧光量子效率荧光猝灭与荧光量子效率q荧光猝灭荧光猝灭：受激发原子与其他原
8、子碰撞，受激发原子与其他原子碰撞，能量以热或其他非荧光发射方式给出，产能量以热或其他非荧光发射方式给出，产生非荧光的去激发过程，使荧光减弱或完生非荧光的去激发过程，使荧光减弱或完全不发生的现象。全不发生的现象。q荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。氛中荧光猝灭程度最小。第12页/共18页第11页/共18页17:29:28荧光猝灭与荧光量子效率荧光猝灭与荧光量子效率荧光量子效率荧光量子效率：=f/a 式中：式中：Ff 发射荧光的光量子数发射荧光的光量子数 a吸收的光量子数吸收的光量子数 荧光量子效率荧光量子效率1第13页/共18页第12页
9、/共18页17:29:28待测原子浓度与荧光的强度待测原子浓度与荧光的强度 当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略，发射荧光发射荧光的强度的强度 If 正比于正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度基态原子对特定频率吸收光的吸收强度 Ia；If=Ia在理想情况下：在理想情况下：式中：式中：I0：原子化火焰单位面积接受到的光源强度原子化火焰单位面积接受到的光源强度；A：为受光照射在检测器中观察到的有效面积为受光照射在检测器中观察到的有效面积；K0：为峰值吸收系数；为峰值吸收系数；l：为吸收光程；为吸收光程；N：为单位体积内的基态原子数。为单位体积内的基态原子
10、数。第14页/共18页第13页/共18页17:29:284.6.3 原子荧光光度计仪器类型仪器类型 单通道：每次分析一个元素；单通道：每次分析一个元素；多通道：每次可分析多个元素；多通道：每次可分析多个元素；色散型：带分光系统；色散型：带分光系统；非非色色散散型型：采采用用滤滤光光器器分分离离分分析析线线和和邻邻近线。近线。特点特点：光源与检测器成一定角度。：光源与检测器成一定角度。第15页/共18页第14页/共18页17:29:284.6.3 原子荧光光度计第16页/共18页第15页/共18页17:29:284.6.3 原子荧光光度计第17页/共18页第16页/共18页17:29:28多道原子荧光仪多道原子荧光仪 多个空心阴极灯同时照射，可同时分析多个元素。多个空心阴极灯同时照射，可同时分析多个元素。第18页/共18页第17页/共18页17:29:28感谢您的观看。第18页/共18页