第2章 氫化物發生-原子熒光光譜分析基礎（劉明鐘）

原子熒光光譜法(atomic fluorescence sppectrometry,AFS)是原子光譜法中的一個重要分支。 在19世紀后期和20世紀初期, 物理學家就研究過原子熒光現象, 他們觀察到了在加熱的容器和火焰中一些元素(例如Na、Hg、Cd、Tl )所發出的熒光。從1956年開始, Alkemade用原子熒光(atomic fluorescence, AF)研究了火焰中的物理和化學過程, 并于1962年建議將AF用于化學分析。1964年, Winefordner和Vickers提出并論證了AF火焰光譜法可作為一種新的分析方法。1964年后, 特別是美國的Winefordner小組和英國的West小組對AFS進行了廣泛的研究和改進。

而今, AFS已走過了40多年的發展道路。就原子熒光技術本身來講, 它具有原子發射光譜和原子吸收光譜兩種技術的優點, 同時又克服了兩者的不足。AFS技術具有以下特點: ⑴ 譜線簡單, 僅需分光本領一般的分光光度計, 甚至可以用濾光片等進行簡單分光或用日盲光電倍增管直接測量；⑵靈敏度高, 檢出限低； ⑶ 適用于多元素同時分析。

在前期的AFS技術發展中, 所使用的激發光源一般為蒸氣燈、氙弧燈或者無極放電燈, 原子化器一般為火焰(如乙炔焰、氬氫焰等)。由于當時儀器多采用直流檢測系統, 所以往往不得不對熱輻射和光輻射等干擾進行補償, 限于激發光源的強度和原子化器的效率以及種種干擾,常常難以得到令人滿意的檢出水平, 因此, 未得到人們的廣泛重視。

20世紀70年代末期，由于高強度空心陰極燈(HCL)、激光器及各種原子化器(像電感耦合等離子體原子化器，ICP、無火焰原子化器等)的使用, AFS技術又得到了較大發展。對于某些元素來講, 若以激光為激發光源^[1~3], 即使使用火焰為原子化器也能得到同電熱原子化器AAS相近的靈敏度, 而一旦將激光器與電熱原子化器結合, 某些元素的檢出限可達到fg ( 10^-15 g ) 級, 這已使AFS成為可以在技術中應用的先進分析技術。

    同時, 高強度空心陰極燈與ICP結合的AFS技術已得到了人們的重視, 并有商品儀器出現 (如 Baird Co. AFS-2000), 由于ICP具有很高的原子化效率, 很少的散射現象, 沒有在ICP發射光譜中很常遇到的譜線復雜的譜線重疊干擾, 且由于高溫可以使激發態原子進一步離子化, 又為開發新的離子熒光光譜打下了基礎^[4,5],從而為稀土元素分析提供了一種新方法。