原子荧光光谱仪AFS(AFS,Atomic fluorescence spectrometry),是利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性及定量分析方法,是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术。
原子荧光光谱分析法的基本原理是原子蒸气吸收特征波长的光辐射之后,原子被激发至高能级,在跃迁至低能级的过程中,原子所发射的光辐射称为原子荧光。
优点:
1)有较低的检出限,灵敏度高。特别对Cd、Zn等元素有相当低的检出限,Cd可达0.001ng·cm-3、Zn为0.04ng·cm-3。现已有2O多种元素低于原子吸收光谱法的检出限。由于原子荧光的辐射强度与激发光源成比例,采用新的高强度光源可进一步降低其检出限。
(2)干扰较少,谱线比较简单。采用一些装置,可以制成非色散原子荧光分析仪。这种仪器结构简单,价格便宜。
(3)分析校准曲线线性范围宽,可达3~5个数量级。
(4)能实现多元素同时测定。由于原子荧光是向空间各个方向发射的,比较容易制作多道仪器,因而能实现多元素同时测定。
原子荧光为光致发光,二次发光,激发光源停止时,再发射过程立即停止。
对于某一元素来说,原子吸收了光辐射之后,根据跃迁过程中所涉及的能级不同,将发射出一组特征荧光谱线。由于在原子荧光光谱分析的实验条件下,大部分原子处于基态,而且能够激发的能级又取决于光源所发射的谱线,因而各元素的原子荧光谱线十分简单。根据所记录的荧光谱线的波长即可判断有哪些元素存在,这是定性分析的基础。
当原子蒸气吸收光辐射并被激发时,测量到的共振荧光辐射通量可以用下式表示:
式中ΦF为荧光辐射通量;Ω为测量荧光辐射通量的立体角;ΦA为被测原子所吸收的激发光束辐射通量;Y为荧光量子效率,即发射荧光的量子数和吸收激发光的量子数之比值;f为在原子化器中,由于再吸收而引起的荧光辐射损失校正系数。
在一定的实验条件下,Ω和Y可视为常数。当原子浓度十分稀薄时,ΦA正比于光源强度和原子浓度,f可忽略不计。当光源强度一定、原子浓度与溶液中被测元素浓度c成正比:ΦF=Kc
上式为原子荧光定量分析的基本关系式,即荧光强度与元素的浓度成正比。

原子荧光光谱仪AFS