锐线光源

常用的连续光源是氙弧灯，常用的锐线光源是高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。连续光源稳定，操作简便，寿命长，能用于多元素同时分析，但检出限较差。锐线光源辐射强度高，稳定，可得到更好的检出限。

但在过去的几十年中，原子吸收使用的光源主要是空心阴极灯，即锐线光源原子吸收。锐线光源有着众所周知的诸多优点，但因每分析一个元素就要更换一个元素灯，再加上灯工作电流、波长等参数的选择和调节，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。分析速度慢和依赖空心阴极灯的固有特性成了原子吸收光谱的致命弱点。克服这些缺点的最有效的方法，就是采用连续光源进行多元素测定。连续光源原子吸收成为分析工作者的一个长期梦想。

锐线光源测定的吸光度值为原子吸收与背景吸收的总吸光度。连续光源测定的吸光度为背景吸收。将锐线光源吸光度值减去连续光源吸光度值，即为校正背景后的被测元素的吸光度值。

所测得的背景吸收是待测元素共振线波长处的背景，而不是在邻近线。因此可以获得真正的背景校正，校正的准确度及精密度也较高。

①只适用用于该连续光源辐射较强的波长范围(如氘灯为210~350nm);

②从背景吸收的波长特性来看，用空心阴极灯作光源时测得的背景吸收是分析波长处的背景(Ab(H))，而用氘灯做光源时，测得的是单色器光谱通带内的平均背景值(Ab(D))，该值不一定代表分析波长处真正的背景值。所以Ab(H)=Ab(D)的假设是不严格的。当Ab(H)>; Ab(D)时，产生过度校正，使分析结果偏低，反之则校正不足，分析结果偏高;

③为了使Ab(D)很小，单色器的光谱通带满足一定的宽度条件。基体元素的吸收线，光源发射的非吸收线，或吸收灵敏度低的谱线可能进入光谱通带内。造成背景校正的误差和其他光源的干扰;

④由于使用不同类型的独立光源，二者光斑大小不一。使得这种方法难以准确校正空间特性很强的石墨炉原子吸收中的背景吸收信号;

⑤只能校正连续背景，不能校正结构背景。⑥校正能力比较差;⑦信噪比由于使用了分光束器而降低。

锐线光源需要满足的条件:

1、光源的发射线与吸收线的中心频率完全一致;

2、发射线的半宽度小于吸收线的半宽度，一般为吸收线半宽度的1/5~1/10。

理想的锐线光源--空心阴极灯:用一个与待测元素相同的纯金属制成。由于灯内是低电压，压变宽基本消除;灯电流仅几毫安，温度很低，热变宽也很小。

原子荧光分析仪分非色散型原子荧光分析仪与散型原子荧光分析仪。这两类仪器的结构基本相似，差别在于单色器部分。两类仪器的光路图如右图所示：

原子荧光光谱仪仪器构造原理图

1、激发光源：可用连续光源或锐线光源。常用的连续光源是氙弧灯，常用的锐线光源是高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。连续光源稳定，操作简便，寿命长，能用于多元素同时分析，但检出限较差。锐线光源辐射强度高，稳定，可得到更好的检出限。2、原子化器：原子荧光分析仪对原子化器的要求与原子吸收光谱仪基本相同。3、光学系统：光学系统的作用是充分利用激发光源的能量和接收有用的荧光信号，减少和除去杂散光。色散系统对分辨能力要求不高，但要求有较大的集光本领，常用的色散元件是光栅。非色散型仪器的滤光器用来分离分析线和邻近谱线，降低背景。非色散型仪器的优点是照明立体角大，光谱通带宽，集光本领大，荧光信号强度大，仪器结构简单，操作方便。缺点是散射光的影响大。4、检测器：常用的是光电倍增管，在多元素原子荧光分析仪中，也用光导摄象管、析象管做检测器。检测器与激发光束成直角配置，以避免激发光源对检测原子荧光信号的影响。

所谓原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectroscopy ) 又称为原子吸收分光光度法，通常简称原子吸收法( AAS )，原子吸收分析方法及仪器的奠基者是澳大利亚科学家 Walsh ，他在 1955 年提出了利用原子吸收现象作元素的化学分析的物理基础与化学实践并创造性地使用空心阴极灯作为实用的锐线光源，克服了技术难题，为原子吸收仪器的发展打下牢固的基础。他当时所倡导的分析方法主要是火焰原子吸收技术。其基本原理为: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，未被吸收的部分透射过去。通过测定吸收特定波长的光量大小，来求出待测元素的含量。

原子吸收光谱分析法的定量关系可用郎伯 - 比耳定律 A=abc 来表示。公式中， A 是吸光度， a 是吸光系数， b 是吸收池光路长度， c 是被测样品浓度。该法具有灵敏度高、精确高 ; 选择性好、干扰少 ; 速度快，易于实现自动化 ; 可测元素多、范围广 ; 结构简单、成本低等特点，也正因为如此，该法的发展也相当迅速。

原子吸收光谱分析法(AAS)所使用的仪器为原子吸收光谱仪或原子吸收分光光度计。目前国内所见到的原子吸收光谱仪按照技术发展的水平，大致可分为两代:

第一代:单火焰原子吸收光谱仪(日立的Z500、 沈分厂的WYX-9004、华洋的AA2610、博晖的BH5100系列、北京东西分析仪器有限公司早期的单火焰型等)

第二代:火焰原子吸收光谱仪+外置石墨炉(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博晖的BH2100系列、普析的TAS990等)。其设计目的是为了弥补火焰吸收光谱仪灵敏度不够的缺陷，为了迎合国内早期客户的升级改造的需求。

血铅的测定是防疫部门一个老话题，对医院、妇幼保健部门是一个新课题。儿童血铅测定是一个热门话题。如果多取血，按常规方式消解之后用仪器测定，这并不费事，但如果只取微量20-40ul血进行测定就是一个难题，而有些群体例如儿童血铅普查，就很难取较多血，样品多时还需要常规的消解方法去处理样品这即麻烦还容易污染样品，因此需要一种快速、简便、灵敏、准确度分析方法。

测定血铅有即灵敏又准确的方法例如等离子体质谱，但这种仪器价格太高，一般实验室不能装备。

再就是普遍使用的原子吸收法，其采血少、精度高、操作简单、速度快的特点受到市场的认可，已经成为了铅检测的主流产品。公认的是有塞曼效应背景校正的石墨炉原子吸收，厂家有(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博晖的BH2100系列、普析的TAS990等)。

其次就是电化学法， 电化学法作为一种中低端产品曾经在九十年代广泛使用，由于技术手段上存在问题，采用头发标本检测血铅的电化学仪器其结果不准确被许多地区禁止使用。较新型号的仪器也开始使用末梢血作为检测标本，但还是由于结果偏差太大不稳定，一直没有受到主流市场的认可。只是作为一种费用低廉的血铅测定方法在偏远地区和基础卫生院使用。

电化学微量元素与分析仪定位于中低端市场。在医疗行业主要定位于县级以下的医疗机构，医院、疾控、妇幼保健院、中医院等。

广大乡镇医院仍是微量元素分析仪器应用主力，较前卫的私营个体医院也是正在加入这个行列。

地矿部门是电化学极谱仪的传统用户。

农化因某些土壤中微量元素检测方法列为国标，有一定的市场需求。

企业理化检验是电化学微量元素分析仪器的潜在客户。

高校科研部门，学校教学及科研部门均有一定的数量需求，但是总体需求不大。

保健品、药物经销商是一个新兴用户群.。

2002年前，微量元素分析仪主力市场是防疫站理化检验。整个市场容量非常有限，医院仅有个别用户，高校有零星用户。自2002年非典之后，受排铅保健品和补锌和补铁、补钙保健品的销售拉动，医院微量元素检测开始启动，仪器销售快速升温。由于医院单位总量巨大，一但启动，销售巨增。仪器销售全国市场从不足200台，迅速达到4000-5000台数量。并持续发展。

县级医院儿保科都已经开始普及微量元素检测，特别是县级妇幼保健院成为微量元素检测仪器的优质用户。并且在部分经济发展较好的地区，微量元素检测已经被列为0-6岁儿童的常规体检项目，具有很大的发展潜力。

(1)首先，医疗体制改革启动，政府将加大基础公共卫生网络的投入。

(2)2007年，"新农村合作医疗"试点覆盖面将扩大到全国县(市、区)总数的60%，2008年在全 国基本推行，2010年实现基本覆盖农村居民的目标。

(3)"医改"提升中低端市场潜力 ，据权威调查报告显示，全国17.5万家医疗卫生机构拥有的医疗仪器和设备中，有15%左右是20世纪70年代前后的产品，有60%是80年代中期以前的产品。这也就预示着它们需要更新换代，而在这个过程中，将会保证未来10年甚至更长一段时间中国医疗器械市场的快速增长。