原子熒光光譜儀的發展史

1859年克?；舴蜓芯刻柟庾V時開始原子熒光理論的研究。

196年，Winefordner和Κuga首先提出用原子熒光光譜(AFS)作為分析方法的概念。1969年,Holak研究出氫化物氣體分離技術并用于原子吸收光譜法測定砷。

1974年，Tsu極u將原子熒光光譜和氫化物氣體分離技術相結合，提出了氣體分離-非色散原子熒光光譜測定砷的方法，這種聯合技術就是現代常用氫化物發生-原子熒光光譜(HG-AFS)。

1982年郭小偉(西北有色地質研究所)和張錦茂(地礦部物化探研究所)兩個研究小組合作，研制成功了世界上首臺以溴化物無極放電燈作激發光源的“WYD^2型蒸氣發生-雙道原子熒光光譜儀”。

該儀器采用微波激發無極放電燈作為激發光源、自行研制的高溫石英管原子化器、間斷法氫化反應發生器，可同時測定兩個可形成氫化元素及汞原子的原子熒光光譜儀。

與此同時，張錦茂、范凡等開展了地球化學樣品中As，Sb，Bi，Hg等兩種元素同時測定分析方法的研究，取得了令人滿意的分析結果。使其成為地礦部開展《20萬區域化探全國掃面計劃》找礦的重要配套儀器及分析方法，隨即將科研成果迅速地轉化為商品化儀器，按地礦部統一部署轉讓給北京地質儀器廠。

1985年開始由北京地質儀器廠和江蘇寶應儀器進樣系統以小蠕動泵為主并投入批量生產。

1995年以郭小偉為首西北有色金屬研究院成立金索坤技術有限公司。

1996年北分瑞利公司與原子熒光光譜專家張錦茂先生合作，成功研制以蠕動泵為主的原子熒光；隨后北京東西電子研究所也推出以蠕動泵為主的原子熒光。

1998年，加拿大Aurora公司也推出了一款蒸氣發生-原子熒光光譜儀，該儀器的性能基本上接近于我國早期同類型儀器的水平。所以國外原子熒光水平和國內至少相差15年左右。

1999年，北京有色金屬研究院為了進一步提高空心陰極燈的輻射強度，滿足原子熒光分析高靈敏度的需求，在我國早期吳廷照、高英奇研制成功的原子吸收高性能空心陰極燈基礎上結合原子熒光的特點，研制成功了用于原子熒光的“高性能空心陰極燈”。一直沿用至今。

原子熒光光譜儀的發展

目前，國產原子熒光譜儀占據國內近90% 的市場，是國產分析儀器的驕傲。在儀器研發方面，我國科學工作者取得了許多具有自主知識產權的成就，眾多儀器制造商及個人發明了多項創新zhuan利和研究成果。

氬氫火焰自動低溫點火裝置、去除水蒸氣裝置、扣除光源漂移和脈動裝置和在線消除還原劑氣泡裝置等實用zhuan利技術，使儀器結構簡單，使用壽命增長，儀器穩定性增強，記憶效應顯著減小，增強了原子熒光光譜儀的實用性。利用小火焰原子化技術研制的原子熒光分析儀，將火焰原子熒光光譜法和HG-AFS 裝置有機結合，使Au、Ag、Cu、Co、Ni 等元素可以采用原子熒光光譜法測定。順序注射進樣裝置大幅度減少樣品和試劑的消耗量，可在線自動配置標準系列和樣品自動稀釋，實現半自動化和全自動化，提高了原子熒光光譜儀的使用效率。

另一引人注目的成就是多通道技術，周志恒等從理論上闡述了多元素同步分析的定量關系、檢測系統的工作原理、誤差來源和硬件構成，提出通道合并的設計思想和消除道間干擾技術，目前已成功地制造出多通道原子熒光光譜儀，Z多可以同時測定4個元素。

全譜多通道蒸氣發生原子熒光光譜儀，將有色散和無色散兩種技術有機地結合了起來，擴展了現有氫化物發生-原子熒光光譜儀的測量元素范圍，有效地提升了工作效率。順序掃描無射散原子熒光光譜儀、低溫等離子體原子熒光光譜儀、節能廉價鎢絲圈爐恒磁場塞曼扣背景原子熒光光度計、尾氣中有害元素的捕集阱裝置等新型zhuan利，使原子熒光光譜儀向專業化、多用途方向發展。

原子熒光光譜儀的應用

原子熒光光譜儀通常是采用色散元件及其相應的光學系統，將光譜輻射按照不同波長順序分解為光譜序列，然后進行觀察，記錄和測量的光學儀器。主要的光譜儀器包括光柵，棱鏡等。原子發射光譜主要利用棱鏡及光柵進行分光，而原子吸收分析中，Z常用的單色器色散元件是棱鏡或光柵。目前使用的更多的是光柵。

原子熒光儀器類型不同，其光學系統中的單色器就有差別，其中色散型原子熒光光譜儀中的色散元件通常選用光柵。原子發射光譜主要適合于金屬元素的分析，普遍應用于金屬合金，鋼鐵冶煉，地質部門的礦石與礦物分析以及原子能、半導體等工業中的雜質分析等。

原子吸收光譜儀主要應用于地質、冶金、石油化工、食品、半導體、原子能、農業、醫學和環境監測等部門，目前這種方法已能分析70多種元素，其中用的比較廣泛的有20多種。

原子熒光光譜分析主要應用于各種樣品中的金屬元素測定的一種儀器分析方法，它與原子吸收，火焰發射等光譜分析技術互相補充，在環境科學，高純物質，礦物，水質控制，生物制品也醫學分析等方面都得到了應用。

原子熒光光譜儀在水分析中的應用

1、原子熒光光譜儀測定水中的砷元素

砷在水中是一種有害元素，對人體有毒害作用，所以測定水中砷的含量很重要，現在Z成熟的測定方法就是氫化物一原子熒光光譜法，該法的特點是容易操作，對待測元素具有良好的響應，而且可以得出準確的數據。

砷在水中通常以三價和五價存在，所以在測定前在溶液中加入還原劑硼氫化鉀，并使用質量分數為5%或10%的鹽酸作為介質調節溶液pH值至酸性。有研究人員做對比試驗，分別使用鹽酸、硝酸、硫酸做介質，結果證明使用鹽酸做介質時回收率Zgao。

試驗還發現，當砷含量在0-12μg/g時，采用硫脲做還原劑，熒光強度與砷濃度呈現出良好的線性關系，相關系數為0.9990，標準偏差為3.5%，之后研究人員采用L半朧氨酸做還原劑做對比實驗，結果發現線性關系得到了一定程度的改善，相關系數超過了0.9993。

2、原子熒光光譜儀測定水中的汞元素

汞也是一種會對人體健康造成威脅的有毒元素，汞有一價和二價形態，但是二價汞在溶液中很不穩定，會轉化為一價汞。在實驗過程中，采用鹽酸或者硝酸做介質，溶液中酸濃度為0.1—6mol/L。需要注意的是，在酸性環境中，溶液中易形成雜質膠體，雜質膠體會吸附Hg從而使測定結果偏低，造成結果誤差，所以測定前在溶液中加入保護劑，比如低濃度的K2Cr2O7，這樣會減少Hg的損失。

梁立娜等人分別采用硝酸、鹽酸、高氯酸、磷酸、硫酸作為介質做對比實驗，結果發現，采用8%的鹽酸做介質時，熒光強度Zda，另外加入一定濃度的硼氫化鉀或者過硫酸鉀，可以將水中的有機汞轉化為無機汞，在氧化反應過程中煮沸溶液并持續加熱，可以大大增加有機汞的轉化率，轉化率可達1**%。

3、原子熒光光譜儀測定水中的硒元素

硒是人體所必須的微量元素之一，如果硒攝入量不足，會使人體的免疫力不足，進而導致患癌的幾率上升，但是硒攝入過量，人體會出現中毒癥狀，比如脫發、脫甲甚至偏癱。測定水中的硒有多種方法，比如有比色法、電化學法、原子吸收光度法等，但是這些方法都有各自的局限性，比色法的靈敏度低，測定痕量硒時會因為響應太低而導致測定結果有很大的誤差，如果采用電化學法，會帶來很嚴重的干擾，增加了測試難度，原子吸收法雖然靈敏度達到了要求，但是線性范圍窄。

所以為了得到準確的實驗數據并且降低實驗操作的復雜性，選擇了氫化物原子熒光光譜法。首先將硒轉化為硒的氫化物，前提是使用鹽酸溶液作為介質，濃度為1一6mol/L，在高溫下硒原子化并輻射出熒光。