2) источник излучения → атомизатор → монохроматор → детектор → регистратор (+)
3) источник излучения → монохроматор → атомизатор → детектор → регистратор
4) детектор → источник излучения → атомизатор → монохроматор → регистратор
Верная последовательность отражает физический принцип атомно-абсорбционной спектрометрии: излучение от спектрального источника сначала проходит через облако свободных атомов исследуемого элемента, сформированное в атомизаторе. В качестве источника обычно применяют лампу с полым катодом или безэлектродную разрядную лампу, испускающую узкие резонансные линии, характерные для конкретного химического элемента. Атомы пробы поглощают часть излучения на строго определённых длинах волн, соответствующих переходам электронов между энергетическими уровнями.
После атомизатора излучение поступает в монохроматор, который выделяет аналитическую спектральную линию и снижает влияние постороннего излучения, спектральных наложений и фона. Затем детектор преобразует интенсивность прошедшего света в электрический сигнал, а регистрирующая система рассчитывает величину поглощения и концентрацию элемента. Количественное определение основано на зависимости оптической плотности от содержания определяемого вещества, описываемой законом Бугера — Ламберта — Бера в пределах линейного диапазона градуировочной характеристики.
Изменение порядка блоков нарушает логику измерения: атомизатор должен располагаться на пути излучения до спектрального отбора и регистрации, поскольку именно в нём возникает аналитическое поглощение. Размещение монохроматора перед атомизатором теоретически возможно в отдельных оптических схемах, но для классического атомно-абсорбционного спектрометра нормативно и функционально типична схема источник — атомизатор — монохроматор — детектор — регистратор .
| Блок спектрометра | Основная функция | Значение для достоверности анализа |
|---|---|---|
| Источник излучения | Формирует узколинейчатое излучение с резонансными длинами волн определяемого элемента | Обеспечивает элементную селективность метода |
| Атомизатор | Переводит компоненты пробы в состояние свободных атомов в пламени или графитовой печи | Создаёт поглощающий атомный пар, необходимый для возникновения аналитического сигнала |
| Монохроматор | Выделяет заданную аналитическую линию из общего спектра | Уменьшает спектральные помехи и влияние постороннего излучения |
| Детектор | Преобразует световой поток в электрический сигнал | Позволяет количественно оценить уменьшение интенсивности излучения |
| Регистратор и вычислительный блок | Обрабатывает сигнал, рассчитывает абсорбцию и концентрацию аналита | Сопоставляет результат с градуировочной зависимостью и формирует итоговые данные |
| Система коррекции фона | Компенсирует неселективное поглощение и рассеяние света матрицей пробы | Повышает точность определения при сложном биологическом или вещественном составе объекта |
В судебно-химической практике атомно-абсорбционная спектрометрия применяется для выявления и количественного определения свинца, кадмия, ртути, мышьяка и других металлов в биологических тканях и вещественных доказательствах. На результат влияют полнота минерализации пробы, эффективность атомизации, матричные эффекты и правильность градуировки прибора. Для подтверждения достоверности используют холостые пробы, стандартные образцы, контрольные растворы и коррекцию фонового поглощения. Соблюдение последовательности оптических блоков обеспечивает преобразование специфического поглощения атомов в воспроизводимый количественный аналитический сигнал.