2) детектор
3) атомизатор
4) источник излучения (+)
В атомно-эмиссионной спектрометрии аналитический сигнал формируется за счёт излучения возбужденных атомов и ионов исследуемого вещества. При возвращении частиц из возбуждённого состояния на более низкий энергетический уровень испускаются фотоны с характерными длинами волн; их положение позволяет идентифицировать элемент, а интенсивность линии — оценить его концентрацию. Возбуждение обычно происходит в пламени, индуктивно связанной плазме, электрической дуге или искровом разряде.
Поэтому отдельный внешний источник излучения в таком приборе не требуется: плазма или другой высокоэнергетический узел одновременно обеспечивает атомизацию и возбуждение компонентов пробы. Прибор включает систему введения и атомизации образца, оптический блок с дифракционной решёткой для разделения спектральных линий и детектор для регистрации их интенсивности. Наличие внешнего источника характерно прежде всего для атомно-абсорбционной спектрометрии, где лампа испускает излучение, поглощаемое свободными атомами анализируемого элемента.
Таким образом, правильным является указание на отсутствие источника излучения как самостоятельного компонента атомно-эмиссионного спектрометра. Это принципиально отличает эмиссионный метод от абсорбционного и объясняет возможность одновременного многоэлементного анализа, особенно при использовании индуктивно связанной плазмы.
| Метод или узел | Источник фотонов или энергии | Формирование аналитического сигнала | Основная функция |
|---|---|---|---|
| Атомно-эмиссионная спектрометрия | Плазма, пламя, дуга или искровой разряд; отдельная лампа не нужна | Излучение возбужденных атомов и ионов пробы | Качественное и количественное определение элементов по длине волны и интенсивности линий |
| Атомно-абсорбционная спектрометрия | Внешняя лампа с линейчатым спектром, обычно лампа с полым катодом | Ослабление излучения при поглощении его свободными атомами | Определение преимущественно отдельных элементов с высокой селективностью |
| Атомизатор | Пламя, графитовая печь или плазма | Образование свободных атомов из раствора или другой формы образца | Подготовка вещества к возбуждению или поглощению; в эмиссионных системах часто одновременно участвует в возбуждении |
| Дифракционная решётка | Не является источником излучения | Разделение полихроматического излучения на спектральные линии | Спектральный анализ и выбор длин волн, характерных для конкретных элементов |
| Детектор | Не создаёт аналитическое излучение | Преобразование светового потока в электрический сигнал | Измерение интенсивности эмиссионных линий и передача данных в систему обработки |
| Индуктивно связанная плазма — ICP-OES | Высокочастотное электромагнитное поле поддерживает аргоновую плазму | Интенсивное многокомпонентное атомное и ионное излучение | Одновременное определение широкого спектра элементов, включая следовые концентрации |
В судебно-химической практике атомно-эмиссионные методы применяют для выявления и количественной оценки металлов и других элементов в биологических жидкостях, тканях, объектах окружающей среды и вещественных доказательствах. Достоверность результата зависит от подготовки пробы, устранения матричных влияний, выбора аналитических линий и использования калибровочных растворов. Интерпретация спектров должна учитывать спектральные наложения, фон и возможное загрязнение образца.