火焰原子化器簡(jiǎn)介

火焰原子化器(Flame atomiser)主要應(yīng)用于原子吸收，原子熒光光譜 。它由霧化器、預(yù)混合室和燃燒器三部分組成。是利用火焰使試液中的元素變?yōu)樵诱羝难b置。常見的燃燒器有全消耗型(紊流式)和預(yù)混合型(層流式)。它對(duì)原子吸收光譜法測(cè)定的靈敏度和精度有重大的影響。

霧化器的作用是將分析樣品霧化。通常采取氣動(dòng)同心霧化器。具有一定壓力的壓縮空氣作為助燃器進(jìn)入霧化器，從樣品毛細(xì)管周圍高速噴出，被通入的助燃?xì)怙w散成霧滴(氣溶膠)。霧滴越細(xì)越易干燥、融化、汽化，生成自由原子也就越多，測(cè)定靈敏度也就越高。

預(yù)混合室的作用是使試液霧進(jìn)一步細(xì)化并與燃?xì)饩鶆蚧旌?，以獲得穩(wěn)定的層流火焰。為達(dá)此目的，常在霧化器設(shè)有撞擊球，擾流器及廢液排出口等裝置。大霧滴或液滴凝集后由廢液口排出，之后直徑小而均勻的細(xì)小霧粒被引進(jìn)燃燒器。

燃燒器的作用是產(chǎn)生火焰并使樣品原子化。被霧化的試液進(jìn)入燃燒器，在燃燒的火焰中蒸發(fā)、干燥形成干氣溶膠霧粒，再經(jīng)融熔化、受熱解離成基態(tài)自由原子蒸氣。燃燒器應(yīng)能使火焰燃燒穩(wěn)定，原子化程度高，并能耐高溫，耐腐蝕。燃燒器具有單縫和三縫兩種，常用的燃燒器是單縫的，對(duì)空氣-乙炔火焰，其縫長(zhǎng)10-300px，縫寬0.5-0.7mm。也有三縫火焰，它可以增加火焰的寬度。

在火焰原子化中，是通過混合助燃?xì)?氣體氧化物)和燃?xì)?氣體燃料)，將液體試樣霧化并帶入火焰中進(jìn)行原子化。將試液引入火焰并使其原子化經(jīng)歷了復(fù)雜的過程。這個(gè)過程包括霧粒的脫溶劑、蒸發(fā)、解離等階段。在解離過程中，大部分分子解離為氣態(tài)原子。在高溫火焰中，也有一些原子電離。與此同時(shí)，燃?xì)馀c助燃?xì)庖约霸嚇又写嬖诘钠渌镔|(zhì)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生分子和原子。被火焰中的熱能激發(fā)的部分分子、原子和離子也會(huì)發(fā)射分子、原子和離子光譜。

復(fù)雜的原子化過程直接限止了方法的精密度，成為火焰原子光譜中十分關(guān)鍵的一步

如圖所示，預(yù)混合火焰結(jié)構(gòu)大致可分為四個(gè)區(qū)域:干燥區(qū)、蒸發(fā)區(qū)、原子化區(qū)和電離化合區(qū)。

干燥區(qū)是燃燒器靠縫隙最近的一條寬度不大、亮度較小的光帶。大部分試液在這里被干燥成固體顆粒。

蒸發(fā)區(qū)亦稱第一反應(yīng)區(qū)。通常有一條清晰的藍(lán)色光帶。該區(qū)因燃燒尚不充分，溫度還不高。干燥的固體顆粒在這里被熔化、蒸發(fā)。

原子化區(qū)是緊靠蒸發(fā)區(qū)的一小薄層，燃燒完全，火焰溫度最高，是氣態(tài)原子密度較高的區(qū)域，故是火焰原子光譜法重要的光譜觀測(cè)區(qū)。

電離化合區(qū)，亦稱第二反應(yīng)區(qū)。由于燃料氣在這個(gè)區(qū)充分燃燒，溫度很高，而再往外層，由于冷卻作用，火焰溫度急劇下降，導(dǎo)致部分原子被電離，部分原于由于產(chǎn)生強(qiáng)烈高溫化合作用而形成化合物。

自由原子在火焰中的空問分布與火焰類型、燃燒狀態(tài)和元素性質(zhì)有關(guān)。如下圖是三種元素的吸收值沿火焰高度的分布曲線。鎂最大吸收值大約在火焰的中部。開始吸收值沿火焰高度的增加而增加，這是由于長(zhǎng)時(shí)間停留在熱的火焰中，產(chǎn)生了大量的鎂原子。然而當(dāng)接近第二反應(yīng)區(qū)時(shí)，鎂的氧化物明顯地開始形成。由于它不吸收所選用波長(zhǎng)的輻射，以致使鎂的吸收值很快下降。

示波器可以分為模擬示波器和數(shù)字示波器，對(duì)于大多數(shù)的電子應(yīng)用，無論模擬示波器和數(shù)字示波器都是可以勝任的，只是對(duì)于一些特定的應(yīng)用，由于模擬示波器和數(shù)字示波器所具備的不同特性，才會(huì)出現(xiàn)適合和不適合的地方。

模擬示波器的工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓，并且通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。

數(shù)字示波器的工作方式是通過模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。

數(shù)字示波器可以分為數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO），數(shù)字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。

模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進(jìn)。數(shù)字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉(zhuǎn)換器的性能，對(duì)示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數(shù)字示波管能充分利用記憶、存儲(chǔ)和處理，以及多種觸發(fā)和超前觸發(fā)能力。廿世紀(jì)八十年代數(shù)字示波器異軍突起，成果累累，大有全面取代模擬示波器之勢(shì)，模擬示波器的確從前臺(tái)退到后臺(tái)。