銳線光源連續(xù)光源背景校正法

銳線光源測(cè)定的吸光度值為原子吸收與背景吸收的總吸光度。連續(xù)光源測(cè)定的吸光度為背景吸收。將銳線光源吸光度值減去連續(xù)光源吸光度值，即為校正背景后的被測(cè)元素的吸光度值。

所測(cè)得的背景吸收是待測(cè)元素共振線波長(zhǎng)處的背景，而不是在鄰近線。因此可以獲得真正的背景校正，校正的準(zhǔn)確度及精密度也較高。

①只適用用于該連續(xù)光源輻射較強(qiáng)的波長(zhǎng)范圍(如氘燈為210~350nm);

②從背景吸收的波長(zhǎng)特性來(lái)看，用空心陰極燈作光源時(shí)測(cè)得的背景吸收是分析波長(zhǎng)處的背景(Ab(H))，而用氘燈做光源時(shí)，測(cè)得的是單色器光譜通帶內(nèi)的平均背景值(Ab(D))，該值不一定代表分析波長(zhǎng)處真正的背景值。所以Ab(H)=Ab(D)的假設(shè)是不嚴(yán)格的。當(dāng)Ab(H)>; Ab(D)時(shí)，產(chǎn)生過(guò)度校正，使分析結(jié)果偏低，反之則校正不足，分析結(jié)果偏高;

③為了使Ab(D)很小，單色器的光譜通帶滿(mǎn)足一定的寬度條件?；w元素的吸收線，光源發(fā)射的非吸收線，或吸收靈敏度低的譜線可能進(jìn)入光譜通帶內(nèi)。造成背景校正的誤差和其他光源的干擾;

④由于使用不同類(lèi)型的獨(dú)立光源，二者光斑大小不一。使得這種方法難以準(zhǔn)確校正空間特性很強(qiáng)的石墨爐原子吸收中的背景吸收信號(hào);

⑤只能校正連續(xù)背景，不能校正結(jié)構(gòu)背景。⑥校正能力比較差;⑦信噪比由于使用了分光束器而降低。

常用的連續(xù)光源是氙弧燈，常用的銳線光源是高強(qiáng)度空心陰極燈、無(wú)極放電燈、激光等。連續(xù)光源穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，壽命長(zhǎng)，能用于多元素同時(shí)分析，但檢出限較差。銳線光源輻射強(qiáng)度高，穩(wěn)定，可得到更好的檢出限。

但在過(guò)去的幾十年中，原子吸收使用的光源主要是空心陰極燈，即銳線光源原子吸收。銳線光源有著眾所周知的諸多優(yōu)點(diǎn)，但因每分析一個(gè)元素就要更換一個(gè)元素?zé)?，再加上燈工作電流、波長(zhǎng)等參數(shù)的選擇和調(diào)節(jié)，使原子吸收分析的速度、信息量和使用的方便性等方面受到了限制。分析速度慢和依賴(lài)空心陰極燈的固有特性成了原子吸收光譜的致命弱點(diǎn)?？朔@些缺點(diǎn)的最有效的方法，就是采用連續(xù)光源進(jìn)行多元素測(cè)定。連續(xù)光源原子吸收成為分析工作者的一個(gè)長(zhǎng)期夢(mèng)想。

銳線光源需要滿(mǎn)足的條件:

1、光源的發(fā)射線與吸收線的中心頻率完全一致;

2、發(fā)射線的半寬度小于吸收線的半寬度，一般為吸收線半寬度的1/5~1/10。

理想的銳線光源--空心陰極燈:用一個(gè)與待測(cè)元素相同的純金屬制成。由于燈內(nèi)是低電壓，壓變寬基本消除;燈電流僅幾毫安，溫度很低，熱變寬也很小。

原子熒光分析儀分非色散型原子熒光分析儀與散型原子熒光分析儀。這兩類(lèi)儀器的結(jié)構(gòu)基本相似，差別在于單色器部分。兩類(lèi)儀器的光路圖如右圖所示：

原子熒光光譜儀儀器構(gòu)造原理圖

1、激發(fā)光源：可用連續(xù)光源或銳線光源。常用的連續(xù)光源是氙弧燈，常用的銳線光源是高強(qiáng)度空心陰極燈、無(wú)極放電燈、激光等。連續(xù)光源穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，壽命長(zhǎng)，能用于多元素同時(shí)分析，但檢出限較差。銳線光源輻射強(qiáng)度高，穩(wěn)定，可得到更好的檢出限。2、原子化器：原子熒光分析儀對(duì)原子化器的要求與原子吸收光譜儀基本相同。3、光學(xué)系統(tǒng)：光學(xué)系統(tǒng)的作用是充分利用激發(fā)光源的能量和接收有用的熒光信號(hào)，減少和除去雜散光。色散系統(tǒng)對(duì)分辨能力要求不高，但要求有較大的集光本領(lǐng)，常用的色散元件是光柵。非色散型儀器的濾光器用來(lái)分離分析線和鄰近譜線，降低背景。非色散型儀器的優(yōu)點(diǎn)是照明立體角大，光譜通帶寬，集光本領(lǐng)大，熒光信號(hào)強(qiáng)度大，儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)是散射光的影響大。4、檢測(cè)器：常用的是光電倍增管，在多元素原子熒光分析儀中，也用光導(dǎo)攝象管、析象管做檢測(cè)器。檢測(cè)器與激發(fā)光束成直角配置，以避免激發(fā)光源對(duì)檢測(cè)原子熒光信號(hào)的影響。

所謂原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy ) 又稱(chēng)為原子吸收分光光度法，通常簡(jiǎn)稱(chēng)原子吸收法( AAS )，原子吸收分析方法及儀器的奠基者是澳大利亞科學(xué)家 Walsh ，他在 1955 年提出了利用原子吸收現(xiàn)象作元素的化學(xué)分析的物理基礎(chǔ)與化學(xué)實(shí)踐并創(chuàng)造性地使用空心陰極燈作為實(shí)用的銳線光源，克服了技術(shù)難題，為原子吸收儀器的發(fā)展打下牢固的基礎(chǔ)。他當(dāng)時(shí)所倡導(dǎo)的分析方法主要是火焰原子吸收技術(shù)。其基本原理為:從空心陰極燈或光源中發(fā)射出一束特定波長(zhǎng)的入射光，在原子化器中待測(cè)元素的基態(tài)原子蒸汽對(duì)其產(chǎn)生吸收，未被吸收的部分透射過(guò)去。通過(guò)測(cè)定吸收特定波長(zhǎng)的光量大小，來(lái)求出待測(cè)元素的含量。

原子吸收光譜分析法的定量關(guān)系可用郎伯 - 比耳定律 A=abc 來(lái)表示。公式中， A 是吸光度， a 是吸光系數(shù)， b 是吸收池光路長(zhǎng)度， c 是被測(cè)樣品濃度。該法具有靈敏度高、精確高 ; 選擇性好、干擾少 ; 速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 ; 可測(cè)元素多、范圍廣 ; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，也正因?yàn)槿绱?，該法的發(fā)展也相當(dāng)迅速。

原子吸收光譜分析法(AAS)所使用的儀器為原子吸收光譜儀或原子吸收分光光度計(jì)。目前國(guó)內(nèi)所見(jiàn)到的原子吸收光譜儀按照技術(shù)發(fā)展的水平，大致可分為兩代:

第一代:單火焰原子吸收光譜儀(日立的Z500、 沈分廠的WYX-9004、華洋的AA2610、博暉的BH5100系列、北京東西分析儀器有限公司早期的單火焰型等)

第二代:火焰原子吸收光譜儀+外置石墨爐(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博暉的BH2100系列、普析的TAS990等)。其設(shè)計(jì)目的是為了彌補(bǔ)火焰吸收光譜儀靈敏度不夠的缺陷，為了迎合國(guó)內(nèi)早期客戶(hù)的升級(jí)改造的需求。

血鉛的測(cè)定是防疫部門(mén)一個(gè)老話(huà)題，對(duì)醫(yī)院、婦幼保健部門(mén)是一個(gè)新課題。兒童血鉛測(cè)定是一個(gè)熱門(mén)話(huà)題。如果多取血，按常規(guī)方式消解之后用儀器測(cè)定，這并不費(fèi)事，但如果只取微量20-40ul血進(jìn)行測(cè)定就是一個(gè)難題，而有些群體例如兒童血鉛普查，就很難取較多血，樣品多時(shí)還需要常規(guī)的消解方法去處理樣品這即麻煩還容易污染樣品，因此需要一種快速、簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確度分析方法。

測(cè)定血鉛有即靈敏又準(zhǔn)確的方法例如等離子體質(zhì)譜，但這種儀器價(jià)格太高，一般實(shí)驗(yàn)室不能裝備。

再就是普遍使用的原子吸收法，其采血少、精度高、操作簡(jiǎn)單、速度快的特點(diǎn)受到市場(chǎng)的認(rèn)可，已經(jīng)成為了鉛檢測(cè)的主流產(chǎn)品。公認(rèn)的是有塞曼效應(yīng)背景校正的石墨爐原子吸收，廠家有(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博暉的BH2100系列、普析的TAS990等)。

其次就是電化學(xué)法， 電化學(xué)法作為一種中低端產(chǎn)品曾經(jīng)在九十年代廣泛使用，由于技術(shù)手段上存在問(wèn)題，采用頭發(fā)標(biāo)本檢測(cè)血鉛的電化學(xué)儀器其結(jié)果不準(zhǔn)確被許多地區(qū)禁止使用。較新型號(hào)的儀器也開(kāi)始使用末梢血作為檢測(cè)標(biāo)本，但還是由于結(jié)果偏差太大不穩(wěn)定，一直沒(méi)有受到主流市場(chǎng)的認(rèn)可。只是作為一種費(fèi)用低廉的血鉛測(cè)定方法在偏遠(yuǎn)地區(qū)和基礎(chǔ)衛(wèi)生院使用。

電化學(xué)微量元素與分析儀定位于中低端市場(chǎng)。在醫(yī)療行業(yè)主要定位于縣級(jí)以下的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，醫(yī)院、疾控、婦幼保健院、中醫(yī)院等。

廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院仍是微量元素分析儀器應(yīng)用主力，較前衛(wèi)的私營(yíng)個(gè)體醫(yī)院也是正在加入這個(gè)行列。

地礦部門(mén)是電化學(xué)極譜儀的傳統(tǒng)用戶(hù)。

農(nóng)化因某些土壤中微量元素檢測(cè)方法列為國(guó)標(biāo)，有一定的市場(chǎng)需求。

企業(yè)理化檢驗(yàn)是電化學(xué)微量元素分析儀器的潛在客戶(hù)。

高?？蒲胁块T(mén)，學(xué)校教學(xué)及科研部門(mén)均有一定的數(shù)量需求，但是總體需求不大。

保健品、藥物經(jīng)銷(xiāo)商是一個(gè)新興用戶(hù)群.。

2002年前，微量元素分析儀主力市場(chǎng)是防疫站理化檢驗(yàn)。整個(gè)市場(chǎng)容量非常有限，醫(yī)院僅有個(gè)別用戶(hù)，高校有零星用戶(hù)。自2002年非典之后，受排鉛保健品和補(bǔ)鋅和補(bǔ)鐵、補(bǔ)鈣保健品的銷(xiāo)售拉動(dòng)，醫(yī)院微量元素檢測(cè)開(kāi)始啟動(dòng)，儀器銷(xiāo)售快速升溫。由于醫(yī)院?jiǎn)挝豢偭烤薮?，一但啟?dòng)，銷(xiāo)售巨增。儀器銷(xiāo)售全國(guó)市場(chǎng)從不足200臺(tái)，迅速達(dá)到4000-5000臺(tái)數(shù)量。并持續(xù)發(fā)展。

縣級(jí)醫(yī)院兒?？贫家呀?jīng)開(kāi)始普及微量元素檢測(cè)，特別是縣級(jí)婦幼保健院成為微量元素檢測(cè)儀器的優(yōu)質(zhì)用戶(hù)。并且在部分經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地區(qū)，微量元素檢測(cè)已經(jīng)被列為0-6歲兒童的常規(guī)體檢項(xiàng)目，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

(1)首先，醫(yī)療體制改革啟動(dòng)，政府將加大基礎(chǔ)公共衛(wèi)生網(wǎng)絡(luò)的投入。

(2)2007年，"新農(nóng)村合作醫(yī)療"試點(diǎn)覆蓋面將擴(kuò)大到全國(guó)縣(市、區(qū))總數(shù)的60%，2008年在全 國(guó)基本推行，2010年實(shí)現(xiàn)基本覆蓋農(nóng)村居民的目標(biāo)。

(3)"醫(yī)改"提升中低端市場(chǎng)潛力 ，據(jù)權(quán)威調(diào)查報(bào)告顯示，全國(guó)17.5萬(wàn)家醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)擁有的醫(yī)療儀器和設(shè)備中，有15%左右是20世紀(jì)70年代前后的產(chǎn)品，有60%是80年代中期以前的產(chǎn)品。這也就預(yù)示著它們需要更新?lián)Q代，而在這個(gè)過(guò)程中，將會(huì)保證未來(lái)10年甚至更長(zhǎng)一段時(shí)間中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。