原子吸收光谱仪器发展现状探究

　　澳大利亚物里学家 A.Walsh 于 1955 年首先提出有关原子吸收光谱分析方法的理论，1959 年前苏联物理学家 L’vov 研究电加热石墨炉用于原子吸收光谱分析获得成功。理论与方法的问世催生了二十世纪六十年代初最早的原子吸收光谱商品仪器。从此，原子吸收光谱分析的方法、仪器与应用踏上了迅速发展、不断完善、日臻成熟之路。自理论诞生之日至今的半个世纪里，方法、仪器与应用三者之间相互依存、相互促进，都获得了长足的发展。方法与应用方面的国内外论文和著作非常丰富，在上世纪七十年代末期至八十年代中期，论文数量达到高峰。《现代科学仪器》在庆祝中国原子吸收光谱仪商品上市三十周年纪念专辑(2000 年增刊)中，曾约请长期从事原子吸收分析方法研究及仪器开发的部分老专家撰文，评述了我国原子吸收光谱分析的理论研究、方法应用、技术拓展、仪器制造诸方面三十年的成就与进展[1-14]。文献[15] 收集了 2002 年 12 月至 2004 年 11 月期间国内主要刊物发表的有关原子吸收和原子荧光光谱法的论文进行评述，感兴趣的读者可以参考。笔者亦在该专辑撰文评述了国产商品仪器三十年的发展历程、成就及问题。因此，本文仅就 2003 年以后获知和收集到的有限信息，探究进入二十一世纪后，仪器研发的某些进展与趋势。

　　1.仪器发展的新平台

　　广州分析测试中心何华焜先生不久前提出将原子吸收光谱仪器的发展过程划分为 4 个阶段：1954-1959 实验室仪器装置研发阶段 ;1960-1970 商品仪器初级阶段;1971-1990 商品仪器完善阶段;1991-现在 商品仪器高水平技术发展平台阶段。并从以下 4 个方面说明当前的高水平技术发展平台阶段：①原子化器系统的不断完善与发展。②仪器的分析性能不断提高和完善。③仪器的自动化水平的不断提高并开始向智能化方向发展。④各大公司 AAS 仪器的主要技术指标已互相接近。

　　笔者对仪器发展进入平台的理解是，仪器经过三十多年的技术积累，尽管技术发展实际上没有停步，但基数加大以后，同样的技术增量，其相对增幅自然就小了，使人产生仪器发展缓慢的感觉。我们可以列举出 2000 年以来，制造商利用新技术、新器件、新材料不断改进与完善仪器性能的一些例子，说明仪器的技术进步始终在进行。

　　广州分析测试中心何华焜先生曾了解及收集德国耶拿公司(Analytik jena AG)2000 年推向市场的 ZEEnit 700 型交变磁场塞曼背景校正仪器有关资料及图片。该型仪器解决了横向磁场纵向加热石墨炉结构向横向磁场横向加热石墨炉结构转变的工程技术难题。图 1 照片显示了 ZEEnit 700 型仪器横向加热石墨炉 5 个关键零件的构造。图中零件结构表明，横向磁场位于炉体 3 的左右两侧，石墨管 4 由炉体 3 上面的长方形孔装入，炉体前后端面的孔是石墨管的光束通道，上下电极 2 和 5 则通过炉体上下方与石墨管两侧翼连接。与横向磁场纵向加热石墨炉结构进行比较后不难发现，这一工程技术难题的解决是将沿石墨管轴向加热的电极沿垂直磁场方向平面旋转 900，变为沿石墨管径向加热的电极。从解决原子化系统部件结构的工程技术问题角度看，也许只能算是迈出了一小步。但从横向磁场中石墨炉纵向加热方式能变为横向加热方式的角度看，却是向恒温原子化迈出了一大步。