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等離子體原子/離子熒光光譜分析的發展前景

發布日期:2019-08-27  點擊次數:
    等離子體原子/離子熒光光譜是獨具特色的痕量、超痕量元素分析工具。作為一種簡單、實用的光譜分析技術,盡管在多年的發展歷史上遠遠沒有達到理論上應有的研究和應用水平,在儀器結構中還有很多需要改進和完善之處,如發展新型大功率激發光源、研 究新型原子化器/離子化器以及使用新型檢測器件等。結合電子學、計算機、激光技術的發展,以及其他儀器分析技術的進步,原子/ 離子熒光光譜分析技術在以下幾個方面將得到發展。


(1)激發光源  對已經研究多年并取得成功的大電流短脈沖供電(high current microsecond pulsed, HCMP)空心陰極燈的進一 步研究,尤其是對該種供電的空心陰極燈結構的優化設計,以使其能在商品化原子熒光、離子熒光光譜分析儀器中得以推廣、使用。 由于染料激光器操作復雜,在商品分析儀器上使用有較多困難,半導體激光器的發展已經使其在原子吸收光譜和分子光譜分析中得到應用,半導體激光器體積小、質量輕、調諧簡單的特點,應該在原 子熒光、離子熒光光譜分析中得到應用。


(2)原子化器/離子化器  我國的原子熒光光譜分析儀器中,蒸汽發生原子熒光光譜分析儀器已經相當成熟。但由于我國在 ICP 及其相關的硬件制造方面相對落后,限制了 ICP-AFS/IFS 儀器的研制和商品化;雖然有許多關于 ICP-AFS/IFS 的研究報道,但并未制定研制和開發 ICP 作原子化器、離子化器的商品儀器計劃。 究其原因,除了其他原子光譜、質譜分析技術的發展已經相當成熟的現狀外,經濟原因應該是 ICP-AFS/IFS 技術商品化的主要原因。 隨著國外射頻發生器制造技術的成熟,在設備的小型化方面也已經有了長足的進步,研制小型多通道 ICP-AFS/IFS 儀器并使其商品化應該成為該技術的一個重要方向。


在 MPT 用作原子化器、離子化器的研究方面,已經有了很好的開始并取得了初步試驗結果。由于 MPT 與 ICP 相比具有功率低、氣體流量小、運行成本低等特點,MPT 應該成為 AFS/IFS 研究的一個重要研究方向,遺憾的是目前并無這方面計劃。


(3)光纖光傳導技術  在等離子體原子/離子熒光光譜研究 中,多元素分析檢測能力的改善一直是分析化學工作者追求的目標,商品儀器設計方面也非常重視這一要求。目前,設計原子熒 光光譜分析儀器時,技術方案的主要思路是在原子化器周圍布置不同元素的熒光信號檢測組件,以時間順序檢測的方法對多元素進行檢測。光纖光傳導技術在分子光譜研究中已經得到應用,而 且針對各種應用要求的光纖設計、制造技術已經非常完善,利用光纖分別對激發光、熒光信號進行傳導,結合元素 HCL 的調制技術,設計并實現多元素同時檢測的多通道 ICP-AFS/IFS 是非常有希望的。


(4)新型光學檢測器件的應用  除了使用 PMT 外,嘗試使 用高靈敏度、低噪聲、小型化的新型光電轉換器件進行多通道原子/離子熒光光譜研究,也是原子光譜分析技術應給予注意的地方。


聯用技術分析化學研究中的元素形態分析對等離子體 AFS/IFS 的應用提供了極好的發展機遇,尤其是將 AFS/IFS 設計為其他分離技術如高效液相色譜、氣相色譜等的小型檢測器,可以充分利用 AFS/IFS 優良的檢測性能和色譜的分離能力,為元素形態分析提供新的裝置和方法。