荧光光谱分析仪.ppt

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1、荧光光谱分析仪现在学习的是第1页，共90页 教教 学学 要要 求求J掌握掌握荧光分析的基本原理和光分析的基本原理和荧光光光光谱仪的的组成。成。J掌握原子吸收分光光度掌握原子吸收分光光度计和原子和原子发射光射光谱仪的基的基本原理和本原理和结构。构。J熟悉不同熟悉不同类型型仪器的特点和性能指器的特点和性能指标。J了解了解荧光光光光谱分析法和原子光分析法和原子光谱分析法在分析法在临床床检验中的中的应用。用。现在学习的是第2页，共90页荧光光光光谱分析分析仪的原理与的原理与结构构荧光光光光谱分析分析仪的特点和的特点和应用用 原子光原子光谱分析分析仪的原理与的原理与结构构原子光原子光谱分析分析仪的特点和

2、的特点和应用用主 要 内 容现在学习的是第3页，共90页第一节 荧光光谱分析仪现在学习的是第4页，共90页荧光光：某些物：某些物质吸收光能量后，可吸收光能量后，可发射波射波长与激与激发光波光波长相同或不同的光，当激相同或不同的光，当激发光源停止照射光源停止照射试样时，再，再发射射过程立即停止，程立即停止，这种再种再发射的光称射的光称为荧光（光（fluorescence）。）。荧光包括分子光包括分子荧光和原子光和原子荧光。光。荧光分析法光分析法：通：通过测定物定物质分子分子产生的生的荧光光强度度进行行物物质的定性与定量分析的方法。的定性与定量分析的方法。荧光光光光谱仪：采用：采用荧光分析法来光分

3、析法来测量的量的仪器。器。一、概一、概 述述现在学习的是第5页，共90页荧光光产生机制生机制物物质的分子吸收了照射光的能量的分子吸收了照射光的能量后，后，处于基于基态最低能最低能级的分子被激的分子被激发到到电子激子激发态的各个振的各个振动能能级。被激。被激发的分子与周的分子与周围的分子的分子碰撞，并把部分能量以碰撞，并把部分能量以热能的形式能的形式传给周周围的分的分子，自己降落到子，自己降落到单线第二第二电子激子激发态的最低振的最低振动能能级。然后。然后，由此最低振由此最低振动能能级向基向基态的各个振的各个振动能能级跃迁，同迁，同时以以发光的形式光的形式释放出其能量放出其能量。这种光即种光即为

4、荧光。光。一、概一、概 述述现在学习的是第6页，共90页1.振振动弛豫弛豫 2.内内转换 3.猝猝灭 4.系系间跨越跨越 s单重重态T多重多重态1,2激发波长;荧光3磷光分子去活化分子去活化过程及程及荧光光产生示意生示意图一、概一、概 述述现在学习的是第7页，共90页荧光分析的特点光分析的特点J优点：点：灵敏度高（可达灵敏度高（可达1012g数量数量级）；）；选择性性强，有利于分析复，有利于分析复杂的多的多组分混合物；用分混合物；用样量少、量少、特异性好、操作特异性好、操作简便。便。L缺点：缺点：对温度、温度、pH值等因素等因素变化比化比较敏感；敏感；应用用范范围较窄，只能用来窄，只能用来测量

5、量发荧光的物光的物质，或与某些，或与某些试剂作用后作用后发荧光的物光的物质。一、概一、概 述述现在学习的是第8页，共90页（一）激（一）激发光光谱和和荧光光光光谱任何任何发射射荧光的物光的物质都具有两个特征光都具有两个特征光谱，即即激激发光光谱（excitation spectrum）和荧光光光光谱(fluorescence spectrum)。激激发光光谱和和荧光光光光谱是是荧光分析中定性和定量的基光分析中定性和定量的基础。二、荧光分析的基本原理二、荧光分析的基本原理 现在学习的是第9页，共90页激激发光光谱：连续改变激发光波长，固定荧光发射波长，测定不同波长的激发光照射下，物质溶液发射的荧

6、光强度的变化。以激发光波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，即可得到荧光物质的激发光谱。从激发光谱图上可找到发生荧光强度最强的 激发波长ex。二、荧光分析的基本原理二、荧光分析的基本原理现在学习的是第10页，共90页荧光光光光谱：用：用ex作激作激发光源，并固定光源，并固定强度，度，测定不同定不同波波长的的荧光光强度。度。以以荧光波光波长为横坐横坐标，荧光光强度度为纵坐坐标作作图，便得，便得荧光光光光谱。荧光光强度最度最强的波的波长为em。荧光物光物质的的ex和和em 是是鉴定物定物质的依据，也的依据，也是定量是定量测定中所定中所选用的用的最灵敏的波最灵敏的波长。二、荧光分析的基本原理二、荧光分

7、析的基本原理现在学习的是第11页，共90页（二）物（二）物质的分子的分子结构和构和荧光的关系光的关系强荧光物光物质的分子的分子结构特征：构特征：具有大的共具有大的共轭-双双键结构，共构，共轭体系越大，越体系越大，越容易容易产生生荧光；光；具有具有刚性平面性平面结构；构；具有最低的具有最低的单线电子激子激发态，S1为-型；型；若取代基若取代基团为给电子取代基，子取代基，荧光光强度增加。度增加。二、荧光分析的基本原理二、荧光分析的基本原理现在学习的是第12页，共90页三、荧光光谱仪的原理与分类三、荧光光谱仪的原理与分类 荧光光光光谱仪的工作原理的工作原理 在激在激发光的光的频率、率、强度以及液度以

8、及液层厚度不厚度不变的的情况下，情况下，荧光物光物质所所发射的射的荧光光强度与溶液的度与溶液的浓度成正比。因此，可以通度成正比。因此，可以通过测定定荧光光强度来度来求出求出该物物质的含量。的含量。荧光分析法所光分析法所测量的是待量的是待测物物质所所发射的射的荧光光强弱，属于弱，属于发射光射光谱分析，分析，荧光光度光光度计和和荧光光分光光度分光光度计属于属于发射光射光谱仪器。器。现在学习的是第13页，共90页荧光光光光谱仪分分类荧光光度光光度计（fluorophotometer）：采用）：采用滤光片光片做做单色色器，器，结构构较简单，功能也，功能也较差。差。荧光分光光度光分光光度计（fluoro

9、spectrophotometerfluorospectrophotometer）：）：采用棱采用棱镜或光或光栅为色散元件，色散元件，结构构较复复杂，功能，功能较强，但价格但价格远远高于高于荧光光度光光度计。三三、荧光光谱仪的原理与分类、荧光光谱仪的原理与分类现在学习的是第14页，共90页三、荧光光谱分析仪的原理与分类三、荧光光谱分析仪的原理与分类 Fluoscence荧光分光光度计现在学习的是第15页，共90页FP-6500荧光分光光度光分光光度计三、荧光光谱仪的原理与分类三、荧光光谱仪的原理与分类 现在学习的是第16页，共90页三、荧光光谱分析仪的原理与分类三、荧光光谱分析仪的原理与分类

10、Jasco荧光光光光谱仪现在学习的是第17页，共90页三、荧光光谱仪的原理与分类三、荧光光谱仪的原理与分类 ARL 9800 系列系列 X射射线荧光光光光谱仪 现在学习的是第18页，共90页荧光光光光谱仪的主要的主要结构构激光光源：激光光源：常用汞弧灯、常用汞弧灯、氢弧灯及弧灯及氘灯等。灯等。单色器：一是激色器：一是激发单色器，用于色器，用于选择激激发光波光波长；二是；二是发射射单色器，用于色器，用于选择发射到射到检测器上的器上的荧光波光波长。样品池：品池：放置放置测试样品，用石英做成。品，用石英做成。检测器：器：接受光信号并将其接受光信号并将其转变为电信号。信号。记录显示系示系统：检测器出来

11、的器出来的电信号信号经过放大器放大放大器放大后，由后，由记录仪记录下来，并可数字下来，并可数字显示。示。四、荧光光谱仪的结构四、荧光光谱仪的结构现在学习的是第19页，共90页光源光源光源光源激激发单单色器色器色器色器吸收池吸收池吸收池吸收池检测检测放大系放大系放大系放大系统统荧光光度光光度计结构示意构示意图0.208发射射单单色器色器色器色器四、荧光光谱仪的结构四、荧光光谱仪的结构现在学习的是第20页，共90页四、荧光光谱仪的结构四、荧光光谱仪的结构现在学习的是第21页，共90页荧光分光光度光分光光度计光路光路图四四、荧光光谱仪的结构、荧光光谱仪的结构现在学习的是第22页，共90页 荧光光光光

12、谱仪的性能指的性能指标主要包括：主要包括：灵敏度灵敏度波波长范范围波波长精度精度分辨率分辨率光光谱带通通信噪比信噪比五、荧光光谱仪的性能指标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第23页，共90页灵敏度灵敏度灵敏度是指能被灵敏度是指能被仪器器检出的最低信号，或某一出的最低信号，或某一标准准荧光物光物质稀溶液在稀溶液在选定波定波长的激的激发光照射下能光照射下能检出的最出的最低低浓度，是度，是仪器最重要的性能指器最重要的性能指标之一。之一。多数多数荧光光光光谱仪的灵敏度的灵敏度较高，可达高，可达10-10g10-12g水平，水平，有利于有利于检测体液中的微量物体液中的微量物质。五、荧光光谱仪的性能指

13、标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第24页，共90页波波长范范围波波长范范围指指荧光光光光谱仪的有效工作波段，包括激的有效工作波段，包括激发通道波通道波长范范围、投射通道波、投射通道波长范范围和和荧光通道波光通道波长范范围。波波长范范围越大，越大，应用范用范围越广。越广。一般一般荧光分光光度光分光光度计都采用氙灯作光源，光都采用氙灯作光源，光栅为单色器色器分光元件，其有效工作波段在分光元件，其有效工作波段在200nm1000nm范范围之内。之内。五五、荧光光谱仪的性能指标、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第25页，共90页波波长精度精度指其波指其波长计数器的指示数器的指示值与真与真实光波光

14、波长的数的数值相符的程相符的程度。度。特定的激特定的激发波波长和和发射波射波长是定性分析和定量是定性分析和定量测定的基定的基础，因此波，因此波长精度也是精度也是荧光光光光谱仪的核心指的核心指标之一。之一。目前目前荧光分光光度光分光光度计的波的波长精度精度误差在差在（0.2nm2nm）范）范围之内。之内。五、荧光光谱仪的性能指标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第26页，共90页分辨率分辨率指指荧光光仪器器对靠近的峰尖分开的能力，它与波靠近的峰尖分开的能力，它与波长精度有精度有密切关系，决定着密切关系，决定着对混合物成分分析特异性的好坏。混合物成分分析特异性的好坏。常用常用仪器的分辨率在器的分

15、辨率在0.2nm5nm之之间，主要由光，主要由光栅的的每毫米刻每毫米刻线数决定。数决定。五、荧光光谱仪的性能指标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第27页，共90页光光谱带通通指指仪器主机狭器主机狭缝宽窄程度的指数。窄程度的指数。以一定狭以一定狭缝几何密度几何密度对应的光的光谱半半宽度来直接表示光度来直接表示光谱纯度。度。光光谱纯度直接影响度直接影响仪器的分辨率、灵敏度以及背景干器的分辨率、灵敏度以及背景干扰。目前的目前的荧光分光光度光分光光度计的光的光谱带通在通在0.15nm20nm之之间，一般都采用，一般都采用连续可可调方式。方式。五、荧光光谱仪的性能指标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习

16、的是第28页，共90页信噪比与响信噪比与响应速度速度用空白用空白样品品测得的峰得的峰值叫做噪声峰叫做噪声峰值，待，待测样品品测得的得的峰峰值和噪声峰和噪声峰值之比就叫做信噪比。之比就叫做信噪比。信噪比越高，信噪比越高，检测结果的准确性也越高。果的准确性也越高。仪器的响器的响应速度是指速度是指电路路样品通道品通道对光光电信号反映的信号反映的快慢。响快慢。响应速度关系到波速度关系到波长扫描速度的描速度的选择、光、光谱峰峰的尖的尖锐程度以及随机噪声的大小。程度以及随机噪声的大小。五、荧光光谱仪的性能指标五、荧光光谱仪的性能指标现在学习的是第29页，共90页荧光光光光谱仪的使用与的使用与维护严格按照格

17、按照仪器器规定的操作步定的操作步骤进行操作。行操作。电源：源：电压、电流、流、电源的源的稳定定须符合符合仪器器规定。定。光源：光源：需需预热20min，灯及其窗口要保持清，灯及其窗口要保持清洁。单色器：色器：应注意防潮、防注意防潮、防尘、防、防污和防机械和防机械损伤。光光电倍增管：加高倍增管：加高压时切不可受外来光切不可受外来光线直接照射。直接照射。样品池：品池：使用使用时应同一个方向插放，不能同一个方向插放，不能经常磨擦。常磨擦。六、荧光光谱仪的使用与维护六、荧光光谱仪的使用与维护现在学习的是第30页，共90页仪器出器出现故障，必故障，必须请专门人人员进行行检修。修。安全防安全防护：操作者不

18、能直：操作者不能直视光源，以免紫外光源，以免紫外线损伤眼眼睛睛。六、荧光光谱仪的使用与维护六、荧光光谱仪的使用与维护荧光光光光谱仪的故障排除的故障排除现在学习的是第31页，共90页七、荧光光谱仪的临床应用七、荧光光谱仪的临床应用荧光光光光谱仪主要主要应用于以下方面：用于以下方面：常常规分析：分析：用于用于荧光物光物质的定性和定量分析、化的定性和定量分析、化学表征、色学表征、色谱流出物的流出物的检测等；等；获得分子信息：得分子信息：如如测量分子内量分子内间距、决定距、决定键合平衡、合平衡、研究研究结构构变化等；化等；现在学习的是第32页，共90页医医药研究：研究：研究膜研究膜结构和功能、确定抗体

19、的形构和功能、确定抗体的形态、研究、研究生物分子的异生物分子的异质性、性、评价价药物的相互作用、确定物的相互作用、确定酶的活性的活性和反和反应、荧光免疫分析、光免疫分析、监测体内化学体内化学过程等；程等；环境境监测：水和空气中水和空气中污染物的染物的鉴别和和计量等。量等。七、荧光光谱仪的临床应用七、荧光光谱仪的临床应用现在学习的是第33页，共90页第二节第二节 原子光谱分析仪原子光谱分析仪现在学习的是第34页，共90页一、概一、概 述述原子光原子光谱分析分析仪的特点的特点J优点：点：分析速度快、操作分析速度快、操作简便、便、选择性好、灵敏性好、灵敏度高、度高、测定范定范围广、广、试剂用量少等，

20、可同用量少等，可同时测定多定多种元素，不必种元素，不必进行复行复杂的分离的分离处理。理。L缺点：缺点：对温度、温度、pH值等因素等因素变化比化比较敏感；敏感；应用用范范围较窄，只能用来窄，只能用来测量量发荧光的物光的物质，或与某些，或与某些试剂作用后作用后发荧光的物光的物质。现在学习的是第35页，共90页一、概一、概 述述原子光谱分析仪器原子吸收光谱仪原子发射光谱仪原子荧光光谱仪原子光原子光谱分析分析仪的分的分类现在学习的是第36页，共90页二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪 F原子吸收光原子吸收光谱法法(Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)基本原理：基本原

21、理：从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的入射光，在原子化器中待测元素的基态原子蒸汽对其产生吸收，通过测定吸收特定波长的光量大小，可求出待测元素的含量。现在学习的是第37页，共90页原子吸收光原子吸收光谱法法优点：点：灵敏度高、精确高；灵敏度高、精确高；选择性好、干性好、干扰少少速度快，易于速度快，易于实现自自动化化可可测元素多、范元素多、范围广广结构构简单、成本低、成本低二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪 现在学习的是第38页，共90页F原子吸收光原子吸收光谱仪（atomic absorption spectrometer）：采用原子吸收光采用原子吸收光谱法法进行行测量的量的仪器，又称原

22、器，又称原子吸收分光光度子吸收分光光度仪，是，是20世世纪50年代中期出年代中期出现并并逐逐渐发展起来的一种新型展起来的一种新型仪器。器。结构原理与普通分光光度构原理与普通分光光度计相似，只是用相似，只是用锐线光源代替了光源代替了连续光源，用原子化器代替通常的光源，用原子化器代替通常的吸收池。吸收池。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第39页，共90页F原子吸收光原子吸收光谱仪工作原理工作原理光源光源发出与待出与待测元素特征波元素特征波长相相应的射的射线，把，把试样的溶的溶液以液以细粒子流的形式粒子流的形式喷射到火焰上，部分射射到火焰上，部分射线被吸收。被吸收。吸收的吸收的强度与

23、度与试样的的浓度成正比，通度成正比，通过测量吸收量，即量吸收量，即可确定待可确定待测物物质浓度。度。不同元素外不同元素外层电子子结构不同，其原子的吸收光构不同，其原子的吸收光谱也不同，也不同，因此因此测量原子吸收光量原子吸收光谱也可以也可以对物物质进行定性分析。行定性分析。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第40页，共90页F原子吸收光原子吸收光谱仪的种的种类单光束型：光束型：仪器器结构构简单，价格便宜，价格便宜，维护方方便，便，应用比用比较普遍，但不能克服光源灯不普遍，但不能克服光源灯不稳定定带来的零漂来的零漂。双光束型：双光束型：仪器构造比器构造比较复复杂，能，能够克服零漂，

24、克服零漂，而且速度也而且速度也较快，但价格也快，但价格也较昂昂贵。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第41页，共90页二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪主要部件（1）光源系统（2）原子化器（3）分光系统（4）检测系统现在学习的是第42页，共90页（1）光源系）光源系统：发射被射被测元素的特征共振元素的特征共振辐射。射。基本要求：基本要求：光光谱纯度高，只度高，只发射待射待测元素光元素光谱；发射射较窄的窄的谱线；稳定性好，定性好，30分分钟内漂移不超内漂移不超过1；结构牢固可靠，使用方便；构牢固可靠，使用方便；常用常用类型：型：空心阴极灯空心阴极灯蒸气放蒸气放电灯灯

25、无极放无极放电灯灯二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪空心阴极灯现在学习的是第43页，共90页（2）原子化器：）原子化器：提供能量将液提供能量将液态试样中的待中的待测元素元素干燥蒸干燥蒸发使之使之转变成原子成原子态的蒸气。的蒸气。常用常用类型：型：火焰原子化器火焰原子化器 无火焰原子化器无火焰原子化器二、二、原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪现在学习的是第44页，共90页火焰原子化器火焰原子化器常用的是常用的是预混合型原子混合型原子化器，具有化器，具有简单、快速、快速、对大多数元素有大多数元素有较高的高的灵敏度和灵敏度和检测极限的极限的优点，使用最广泛。点，使用最广泛。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收

26、光谱仪现在学习的是第45页，共90页无火焰原子化器无火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。常用的是石墨炉原子化器。其其电极插入极插入样品品时触点触点时好好时坏、重复性差、坏、重复性差、设备复复杂、不易掌握，但与火、不易掌握，但与火焰原子化器相比具有焰原子化器相比具有较高高的原子化效率、灵敏度和的原子化效率、灵敏度和检测极限。极限。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第46页，共90页（3）分光系）分光系统：组成：成：入射和出射狭入射和出射狭缝、反、反射射镜和色散元件和色散元件关关键部件：部件：色散元件，可以色散元件，可以是棱是棱镜或衍射光或衍射光栅。要保。要保证既要将既要将谱线分开，

27、又要有一分开，又要有一定的出射光定的出射光强度。度。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第47页，共90页（4）检测系系统：组成：成：检测器（光器（光电倍增管）、同步倍增管）、同步检波放大器、波放大器、对数数变换器、指示器、指示仪表表等。等。作用：作用：将光信号将光信号转变成成电信号，然信号，然后再后再经同步同步检波放大器放大，把非波放大器放大，把非被被测信号信号滤掉。放大了的信号掉。放大了的信号进入入对数数变换器器进行行对数数变换，变成成线性信号，在指示性信号，在指示仪表上表上显示出来。示出来。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪光光电倍增管倍增管现在学习的是第48页，共90页A

28、A5800原子吸收分光光度原子吸收分光光度计二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第49页，共90页二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪ZEEnit650高高级石墨炉原子吸收光石墨炉原子吸收光谱仪现在学习的是第50页，共90页二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪原子吸收分光光度原子吸收分光光度计结构示意构示意图现在学习的是第51页，共90页原子吸收光原子吸收光谱仪分光系分光系统示意示意图二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第52页，共90页 原子吸收光原子吸收光谱仪的性能的性能评价指价指标特征特征浓度：度：指指产生生1吸收或吸收或0.0044吸光度吸光度时所所对应的被的被

29、测元素的元素的浓度或度或质量。量。特征特征浓度度S值越小，表示原子吸收光越小，表示原子吸收光谱仪对某个某个元素在一定条件下的分析灵敏度越高。元素在一定条件下的分析灵敏度越高。特征特征浓度不能用来表征某度不能用来表征某仪器器对某元素能被某元素能被检出所出所需要的最小需要的最小浓度，但可以用于估算度，但可以用于估算较适宜的适宜的浓度度测量范量范围及取及取样量。量。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第53页，共90页F检出限：出限：表示在表示在选定的定的实验条件下，被条件下，被测元素溶液能元素溶液能给出出的的测量信号量信号3倍于倍于标准偏差准偏差时所所对应的的浓度（度（单位：位：mg/

30、L）。无火焰光）。无火焰光谱仪器中常用器中常用绝对检出限表示，出限表示，单位位为g。检出限既反映出限既反映仪器的器的质量和量和稳定性，也反映定性，也反映仪器器对某元素在一定条件下的某元素在一定条件下的检出能力。出能力。检出限比特征出限比特征浓度有更明确的意度有更明确的意义。检出限越低，出限越低，说明明仪器性能越好，器性能越好，对元素的元素的检出能力越出能力越强。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第54页，共90页F原子吸收光原子吸收光谱仪常常见故障及故障及处理方法理方法原子吸收光原子吸收光谱仪在工作在工作过程中常程中常见的故障有：没有吸的故障有：没有吸收、灵敏度低、重收、灵敏度低

31、、重现性差、表性差、表头回零差、回零差、仪器噪音大、器噪音大、曲曲线弯曲、分析弯曲、分析结果果误差大和差大和废液不液不畅通等，要根据通等，要根据具体情况作出不同具体情况作出不同处理理。二、原子吸收光谱仪二、原子吸收光谱仪现在学习的是第55页，共90页三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪 原子原子发射光射光谱法：法：是根据是根据处于激于激发态的待的待测元素原子元素原子回到基回到基态时发射的特征射的特征谱线对待待测元素元素进行分析行分析的方法。的方法。由于待由于待测元素原子的能元素原子的能级结构不同，因此构不同，因此发射射谱线的的特征不同，据此可特征不同，据此可对样品品进行定性分析；行定性分析；根

32、据待根据待测元素原子的元素原子的浓度不同，因此度不同，因此发射射强度不同，度不同，可可实现元素的定量元素的定量检测。现在学习的是第56页，共90页F原子原子发射光射光谱分析特点分析特点J优点：点：可同可同时测定一个定一个样品中的多种元素；品中的多种元素；分析速度快，分析速度快，试样消耗少；消耗少；检出限低，可达出限低，可达ng/mL级；准确度准确度较高，相高，相对误差可达差可达1以下。以下。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第57页，共90页L缺点：缺点：高含量分析的准确度高含量分析的准确度较差；差；常常见的非金属元素如氧、硫、氮、的非金属元素如氧、硫、氮、卤素等素等谱线在在远紫

33、外区一般的光紫外区一般的光谱仪尚无法尚无法检测；还有些非金属元素，如有些非金属元素，如P、Se、Te等，由于其激等，由于其激发电位高，灵敏度位高，灵敏度较低。低。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第58页，共90页F常用激常用激发方式：方式：火花式与火花式与ICP两种两种火花式：火花式：激激发源是高源是高压电火花源，它提供火花源，它提供单变或振或振荡电流脉冲。流脉冲。该方法能方法能进行固体行固体样品的多元素分析；品的多元素分析；电感耦合等离子体（感耦合等离子体（ICP）式）式：等离子体是由无：等离子体是由无线电波波或在微波范或在微波范围内的内的电磁波在惰性气体（磁波在惰性气体（氩

34、气）中气）中进行行无极或无极或单极感极感应放放电所所产生。生。该方法可方法可进行溶液元素行溶液元素分析。分析。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第59页，共90页F原子原子发射光射光谱仪：利用利用试样中原子或离子所中原子或离子所发射的特征射的特征谱线的波的波长或或强度来度来检测元素的元素的存在和含量的存在和含量的仪器。器。常用常用类型：型：1.火焰光度火焰光度计和火焰分光光度和火焰分光光度计 2.摄谱仪和光和光电直直读光光谱仪 3.激光激光显微微发射光射光谱仪 三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第60页，共90页三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪6400A 640

35、0A 火焰光度计火焰光度计 现在学习的是第61页，共90页F摄谱仪：是用光是用光栅或棱或棱镜做色散元件，采用照相方做色散元件，采用照相方式用感光板式用感光板记录试样光光谱的原子的原子发射光射光谱仪器。可以器。可以把把试样的的谱线拍拍摄长期保存期保存备查。摄谱仪聚光性聚光性强，有利于提高灵敏度。有利于提高灵敏度。类型：棱型：棱镜摄谱仪、光、光栅摄谱仪构成：光源、分光系构成：光源、分光系统、检测系系统三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第62页，共90页三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪棱棱镜摄谱仪光光栅摄谱仪现在学习的是第63页，共90页摄谱仪的激的激发光源光源基本功能：基本功能：

36、提供使提供使试样中被中被测元素原子化和原子激元素原子化和原子激发发光所需要的能量。光所需要的能量。要求：要求：灵敏度高，灵敏度高，稳定性好，光定性好，光谱背景小，背景小，结构构简单，操作安全。操作安全。常用激常用激发光源：光源：电弧光源、弧光源、电火花光源、火花光源、电感耦合感耦合高高频等离子体光源（等离子体光源（ICP光源）等。光源）等。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第64页，共90页光源蒸发温度激发温度（K）放电稳定性应用范围直流电弧高40007000稍差定性分析，矿物、纯物质、难挥发元素的定量分析交流电弧中40007000较好试样中低含量组分的定量分析电火化低瞬间100

37、00好金属与合金、难激发元素的定量分析ICP很高60008000 最好溶液的定量分析几种光源的比几种光源的比较三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第65页，共90页摄谱仪的光学系的光学系统作用：作用：把把样品被蒸品被蒸发和激和激发产生的生的辐射光射光进行分光。行分光。组成：成：照明系照明系统、准光系、准光系统、色散系、色散系统和投影和投影系系统。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第66页，共90页照明系照明系统：由透由透镜组组成，作用是把光源的光聚焦于狭成，作用是把光源的光聚焦于狭缝上，使尽可能多的光上，使尽可能多的光进入狭入狭缝；让光源不同部位光源不同部位发出的出的

38、光均匀地照射到狭光均匀地照射到狭缝各个部位；并使光源各个部位；并使光源电极极头所所发射出射出的的连续光光谱不不进入狭入狭缝。准光系准光系统：由狭由狭缝和准直和准直镜构成，作用是将光源构成，作用是将光源发出的出的光光转变为平行光束，使其到达分光元件的第一入射面的平行光束，使其到达分光元件的第一入射面的各点各点时，入射角度都相同。，入射角度都相同。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第67页，共90页色散系色散系统：指光指光谱仪的分光元件或色散元件。可以是光的分光元件或色散元件。可以是光栅、单个棱个棱镜或多个棱或多个棱镜。其作用是通。其作用是通过分光元件所分光元件所产生的色散，将复合光

39、分成生的色散，将复合光分成单色光。色光。投影系投影系统：从物从物镜到其焦面到其焦面这一部分称一部分称为光光谱仪的的投影系投影系统或或“暗箱暗箱”。作用是将色散后的。作用是将色散后的单色光束，色光束，经物物镜聚焦在其焦面上，形成按波聚焦在其焦面上，形成按波长顺序排列的狭序排列的狭缝的像，即光的像，即光谱。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第68页，共90页 摄谱仪的的检测系系统摄谱仪用感光板来用感光板来检测发射光射光谱。感光板由照相乳感光板由照相乳剂均匀地涂布在玻璃板上而成。用均匀地涂布在玻璃板上而成。用测微微光度光度计测量感光板上的照相乳量感光板上的照相乳剂感光后感光后变黑的黑度

40、以确黑的黑度以确定定谱线的的强度。与相同条件下的度。与相同条件下的标准准样品品谱线比比较，从，从而而测定定试样成分含量。成分含量。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第69页，共90页 光光电直直读光光谱仪用光用光电倍增管接收和倍增管接收和记录谱线的方法称的方法称为光光电直直读法。法。光光电直直读光光谱仪与与摄谱仪的区的区别在于用光在于用光电倍增管倍增管和有关和有关电子子电路代替感光板。路代替感光板。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第70页，共90页 光光电直直读光光谱仪分分类多道直多道直读光光谱仪：采用光采用光电倍增管作倍增管作为检测器，器，分析速度快，信号放大能

41、力分析速度快，信号放大能力强，可同，可同时分析含量分析含量差差别较大的不同元素。大的不同元素。单道道扫描光描光谱仪：用光用光电倍增管倍增管为检测器，波器，波长选择更更为灵活方便，适用于灵活方便，适用于较宽的波的波长范范围。全全谱直直读光光谱仪：采用固体采用固体检测器，具有器，具有较好的波好的波长稳定性。定性。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第71页，共90页三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪SPECTROMAXx全全谱直直读光光谱仪现在学习的是第72页，共90页三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪ICP光谱仪现在学习的是第73页，共90页 光光电直直读光光谱仪特点特点速度快，

42、可在速度快，可在1min2min显示分析示分析结果；果；精密度精密度较好，理想条件下好，理想条件下测试的重复性可达的重复性可达实际含量的含量的1数量数量级；一般只能一般只能测量一种基体材料内量一种基体材料内824种元素，可通种元素，可通过将接收器将接收器组合成几个合成几个“桥”的方式来的方式来扩展展测量能力，每个量能力，每个“桥”用用于一种于一种类型的基体材料；型的基体材料；不能象不能象摄谱仪那那样长久保存久保存图谱。三、原子发射光谱仪三、原子发射光谱仪现在学习的是第74页，共90页四、原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪 原子原子荧光光光光谱分析法（分析法（XRF）：）：利用原子利用原子荧光光谱

43、线的波的波长和和强度度进行物行物质的定的定性与定量分析的方法。性与定量分析的方法。在一定在一定实验条件下，被条件下，被测元素的元素的浓度与度与荧光光强度成度成正比，据此可正比，据此可对物物质进行定量分析。行定量分析。特点：特点：设备简单、灵敏度高、光、灵敏度高、光谱干干扰少，工作曲少，工作曲线线性范性范围宽，可以，可以进行多元素行多元素测定，定，应用广泛。用广泛。现在学习的是第75页，共90页原子原子荧光光光光谱仪分分类色散型原子色散型原子荧光光光光谱仪非色散型原子非色散型原子荧光光光光谱仪两两类仪器的器的结构基本相似，差构基本相似，差别在于非色散在于非色散型型仪器不用器不用单色器。色器。四、

44、原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪现在学习的是第76页，共90页色散型原子色散型原子荧光光光光谱仪结构特点构特点辐射光源：射光源：激激发产生原子生原子荧光；光；单色器：色器：选择荧光光谱线，排除其他光的干，排除其他光的干扰；原子化器：原子化器：将被将被测元素元素转化化为原子蒸气；原子蒸气；检测器：器：检测光信号并光信号并转换为电信号，常用光信号，常用光电倍增倍增管；管；显示和示和记录装置：装置：显示和示和记录测量量结果，包括了果，包括了电表、表、数字表、数字表、记录仪等。等。四、原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪现在学习的是第77页，共90页 AF-610D环保型原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪四

45、、原子荧光光谱仪现在学习的是第78页，共90页 AF-630环保型原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪四、原子荧光光谱仪现在学习的是第79页，共90页 荧光光光光谱仪的性能指的性能指标：检测灵敏度灵敏度特征特征浓度度分辨率分辨率基基线稳定度定度波波长精度精度测量精度量精度五、原子光谱分析仪的性能指标五、原子光谱分析仪的性能指标现在学习的是第80页，共90页检测灵敏度灵敏度检测灵敏度是指在一定灵敏度是指在一定浓度度时，测量量值的的变量（量（dA）与相与相应的待的待测元素元素浓度的度的变量（量（dC）之比，即）之比，即s=dA/dC。就是校准工作曲。就是校准工作曲线的斜率，表明吸光度的斜率，表明吸光度

46、对浓度的度的变化率，可以理解化率，可以理解为单位被位被测元素元素浓度度变化量引化量引起的吸光度起的吸光度变化量。化量。变化率越大，灵敏度越高。化率越大，灵敏度越高。五、荧光光谱分析仪的性能指标五、荧光光谱分析仪的性能指标现在学习的是第81页，共90页特征特征浓度度指指产生生1吸收或吸收或0.0044吸光度吸光度时所所对应的被的被测元素的元素的浓度或度或质量。量。特征特征浓度度S值越小，表示分析灵敏度越高。越小，表示分析灵敏度越高。特征特征浓度度还不能用来表征某不能用来表征某仪器器对某元素能被某元素能被检出所出所需要的最小需要的最小浓度，但它可以用于估算度，但它可以用于估算较适宜的适宜的浓度度测

47、量范量范围及取及取样量。量。五、荧光光谱分析仪的性能指标五、荧光光谱分析仪的性能指标现在学习的是第82页，共90页检出限出限指在指在选定的定的实验条件下，被条件下，被测元素溶液能元素溶液能给出的出的测量信量信号号3倍于倍于标准偏差准偏差时所所对应的的浓度（度（mg/L）或）或质量量(mg或或g)，反映，反映仪器器对某元素在一定条件下的某元素在一定条件下的检出能力。出能力。既反映既反映仪器的器的质量和量和稳定性，也反映定性，也反映仪器器对某元素在某元素在一定条件下的一定条件下的检出能力范出能力范围越大，越大，应用范用范围越广。越广。检出限越低，出限越低，说明明仪器性能越好，器性能越好，对元素的元

48、素的检出能力越出能力越强。五、荧光光谱分析仪的性能指标五、荧光光谱分析仪的性能指标现在学习的是第83页，共90页原子光原子光谱分析分析仪的使用的使用严格按照格按照仪器器规定的操作步定的操作步骤进行操作：行操作：六、原子光谱分析仪的使用与维护六、原子光谱分析仪的使用与维护开开 机机参参 数数 设设 置置打开主机、打开主机、PC 电电源，源，进进入入 WINDOWS 界面界面，启启动动工作站，工作站，联联机，机，仪仪器初始化自器初始化自检结检结束后，即可开始工作束后，即可开始工作进进入菜入菜单单，选择测选择测定的元素灯，定的元素灯，设设置置实验实验所需的参数所需的参数调节调节使燃使燃烧头烧头和光路

49、平行并位于光路正下方和光路平行并位于光路正下方按按测测量的方式量的方式(火焰或石墨炉火焰或石墨炉)不同不同选择实验测选择实验测量的条件和步量的条件和步骤骤根据根据实验实验所得所得结结果果进进行分析，行分析，获获得相关的信息，得相关的信息，产产生生报报告告光光 路路 调调 整整样样 品品 测测 定定结结 果果 分分 析析关关 机机退出工作站，关掉退出工作站，关掉PC 和主机和主机电电源、气体主源、气体主阀阀、空、空压压机、机、风风机机现在学习的是第84页，共90页开机故障或没有吸收；开机故障或没有吸收；灵敏度低；灵敏度低；精密度差；精密度差；表表针回零不好；回零不好；基基线不不稳，噪音，噪音过大

50、。大。出出现故障，必故障，必须请专门人人员进行行检修。修。六、荧光光谱仪的使用与维护六、荧光光谱仪的使用与维护原子光原子光谱分析分析仪的常的常见故障故障现在学习的是第85页，共90页F原子光原子光谱分析分析仪在在临床床检验中的中的应用用血血浆（或血清）中（或血清）中钠、钾离子火焰光度法离子火焰光度法测定定血清血清锌的原子吸收法的原子吸收法测定定石墨炉原子吸收光石墨炉原子吸收光谱法法测定血定血铅石墨炉原子吸收光石墨炉原子吸收光谱法法测定血中定血中镉含量含量 砷元素砷元素测定定 七、原子光谱分析仪的临床应用与进展七、原子光谱分析仪的临床应用与进展现在学习的是第86页，共90页F原子光原子光谱分析分