原子吸收分光光度计仪器及应用

本书从仪器学的角度介绍并讨论了原子吸收分光光度法的基本原理和仪器的结构组成，深入讨论了原子吸收分光光度计的主要技术指标及其测试方法。作者从实际应用的角度，全面、详细介绍了如何评价和挑选原子吸收分光光度计仪器、如何选择最佳分析测试条件、影响分析测试准确度的主要因素，同时介绍了仪器在各行业的应用以及仪器的维护与维修。本书通俗易懂，适用性强，特别注重实践，很少有枯燥的纯理论介绍和繁琐的公式推导。本书可供科研院所、大专院校、工矿企业中从事原子吸收分光光度计和各类分析仪器设计、制造、维修以及分析测试工作的广大科技人员阅读。

第1章 概论

1.1 原子吸收分光光度计仪器的发展简史及最新进展

1.1.1 发展简史

1.1.2 最新进展

1.2 原子吸收分光光度计应用的发展概况及最新进展

1.2.1 发展概况

1.2.2 最新进展

主要参考文献

第2章 原子吸收分光光度法的基础理论

2.1 原子的量子状态和原子能级

2.1.1 原子的量子状态

2.1.2 原子的能级图

2.1.3 原子吸收的光谱特性

2.1.4 原子能级的波尔茨曼分布

2.2 原子吸收的谱线宽度

2.2.1 多普勒变宽

2.2.2 洛伦茨变宽

2.2.3 何尔特马克变宽

2.2.4 斯达克效应变宽

2.2.5 塞曼效应变宽

2.2.6 超精细结构效应变宽

2.2.7 自吸效应变宽

2.3 原子吸收定量分析的理论依据

2.3.1 原子吸收系数的表达式

2.3.2 原子吸收与原子浓度之间的关系

2.4 比耳定律

2.4.1 原子吸收分光光度计的基本原理

2.4.2 朗伯-比耳定律的数学表达式

2.4.3 比耳定律的适用性

2.5 原子吸收光谱分析中的几个基本概念

2.5.1 光吸收的内涵

2.5.2 特征吸收线

2.5.3 共振吸收线

2.5.4 灵敏线

2.5.5 吸收线

2.5.6 积分吸收

2.5.7 峰值吸收

2.5.8 灵敏度

2.5.9 检出限

2.5.10 精密度

2.5.11 回收率

2.5.12 相关系数

2.5.13 标样

2.5.14 积分时间

2.5.15 滤波系数

主要参考文献

第3章 原子吸收分光光度计的基本结构

3.1 原子吸收分光光度计的分类

3.1.1根据结构分类

3.1.2 根据原子化方法分类

3.2 电光源系统

3.2.1 电光源系统的重要性

3.2.2 对电光源系统的要求

3.2.3光源的分类

3.3 电源及其分类

3.3.1 空心阴极灯电源

3.3.2 氘灯恒流电源

3.4 原子化器系统

3.4.1 火焰原子化器

3.4.2 石墨炉原子化器

3.4.3 氢化物发生器原子化器

3.4.4 其它类型的原子化器

3.5 扣背景系统

3.5.1 氘灯扣背景

3.5.2 塞曼扣背景

3.5.3 自吸收扣背景

3.5.4 其它方式扣背景

3.6 分光系统(单色器)

3.6.1 光栅

3.6.2 准直镜

3.6.3 物镜

3.6.4 入射狭缝和出射狭缝

3.6.5 单色器的主要技术指标

3.6.6 光栅单色器的类型

3.6.7 光栅单色器光路的排列

3.6.8 用于非平行光束的平面光栅单色器

3.6.9 双单色器

3.7 光电转换器系统

3.7.1光电倍增管

3.7.2 光电二极管阵列(PDA)

3.7.3 电荷耦合器件(CCD)

3.7.4 CM.S图像传感器

3.8 放大器系统

3.8.1 前置放大器

3.8.2 主放大器

3.8.3 双端输入的对数放大器

3.9 数据处理、打印输出系统

主要参考文献

第4章 原子吸收分光光度计的技术指标及其测试方法

4.1 技术指标的分类

4.2 波长范围

4.2.1 波长范围的定义和重要性

4.2.2 波长范围的测试方法

4.3 波长准确度

4.3.1 波长准确度的定义和重要性

4.3.2 波长准确度的测试方法

4.4 波长重复性

4.4.1 波长重复性的定义和重要性

4.4.2 波长重复性的测试方法

4.5 光谱带宽

4.5.1 光谱带宽的定义和重要性

4.5.2 光谱带宽的测试方法

4.6 稳定性

4.6.1 稳定性的定义和重要性

4.6.2 原子吸收分光光度计基线漂移的测试方法

4.7 边缘能量

4.7.1 边缘能量的定义和重要性

4.7.2 边缘能量的测试方法

4.8 特征浓度

4.8.1 特征浓度的定义和重要性

4.8.2 特征浓度的测试方法

4.9 检出限

4.9.1 检出限的定义和重要性

4.9.2 检出限的测试方法

4.10 特征量

4.10.1 特征量的定义和重要性

4.10.2 特征量的测试方法

4.11 吸喷量F和雾化率C

4.11.1 吸喷量

4.11.2 雾化率(又称雾化效率)

4.12 精密度(RSD)

4.12.1 精密度的定义和重要性

4.12.2 精密度的测试方法和计算方法

主要参考文献

第5章 原子吸收分光光度计的评价与挑选

5.1 进口仪器与国产仪器

5.2 适用性

5.2.1 适用性的原则

5.2.2 适用性的主要内容

5.3 可靠性

5.3.1 可靠性的定义和重要性

5.3.2 可靠性的判断

5.3.3 性能技术指标的可靠性

5.3.4 功能技术指标的可靠性

5.4 智能性

5.4.1 智能性的定义

5.4.2 智能性的重要性

5.5 经济性

5.5.1 经济性的内容

5.5.2 经济性的评估方法及其重要性

5.6 美学性

5.6.1 美学性的内容

5.6.2 美学性的重要性

5.7 工艺性

5.7.1 工艺性的内容

5.7.2 工艺性的重要性

主要参考文献

第6章 原子吸收分光光度计最佳分析条件的选择

6.1 空心阴极灯类型的选择

6.1.1 空心阴极灯选择的原则

6.1.2 空心阴极灯的类型和特点

6.2 灯电流的选择

6.2.1 灯电流选择的重要性

6.2.2 灯电流选择要注意的几个问题

6.3 光谱带宽的选择

6.3.l 光谱带宽选择的重要性

6.3.2 光谱带宽选择要注意的几个问题

6.4 分析线的选择

6.4.1 稳定性

6.4.2 干扰度

6.4.3 吸收背景

6.4.4 共振线

6.5 光电倍增管负高压(-HV)的选择

6.5.1 空心阴极灯电流的大小

6.5，2 光谱带宽的大小

6.5.3 仪器噪声的大小

6.6 扣背景方法的选择

6.6.1氘灯扣背景

6.6.2塞曼扣背景

6.6.3 自吸收扣背景

6.6.4 空白溶液曲线校正法扣背景

6.6.5 背景自动校正方法扣背景

6.7 燃气和助燃气体的选择

6.7.1 常用的燃气

6.7.2 常用的助燃气

6.7.3 燃气和助燃气体的组合方法及适用范围

6.8 火焰的选择(以空气-乙炔为例)

6.8.1 对火焰的基本要求

6.8.2 四种火焰状态及其适用对象

6.9 干燥温度、灰化温度、原子化温度和净化温度的选择

6.9.1 干燥温度及其选择

6.9.2灰化温度及其选择

6.9.3 原子化温度及其选择

6.9.4 净化温度及其选择

主要参考文献

第7章 用好原子吸收分光光度计的几个关键问题

7.1 调零问题

7.2 火焰的选择

7.3 基体改进剂的选择

7.4 有关温度的选择

7.5 升温速度的选择

7.6 几个特别需要重视的问题

7.6.1 样品的代表性

7.6.2 样品的前处理与分离富集

7.6.3 测定条件对测定结果的影响

7.6.4 标准限量与称量、定容、标准系列浓度范围的关系

7.6.5 标准限量与标准系列浓度范围的设置

7.6.6 关于浓度问题

7.6.7 样品测定结果计算中常见的几种情况

7.6.8 测定结果的判断

主要参考文献

第8章 原子吸收分光光度计的应用

8.1 在疾控系统中的应用

8.1.1 对食品、生活饮用水等测定的元素及标准方法

8.1.2 常用的分析方法

8.1.3 标准分析方法中的四种关键技术

8.1.4 标准分析方法中的一些重要问题

8.2 在食品、药品检验中的应用

8.2.1 微量重金属元素的危害及主要污染途径

8.2.2 测定微量重金属元素含量的分析方法

8.3 在农业、环保系统中的应用

8.3.1 在农业系统中的应用

8.3.2 环境分析检测中的应用

8.3.3 在海水及海产品分析检测中的应用

8.4 原子吸收光谱分析中排除干扰的主要方法

8.4.1 石墨炉原子吸收光谱分析中的干扰因素及排除方法

8.4.2 火焰原子吸收光谱分析中的干扰因素及排除方法

8.5 横向加热石墨炉对难熔难测高温元素的测试

8.5.1 Cr的测试

8.5.2 Ba的测试

8.5.3 Pd的测试

8.5.4 Sr的测试

8.5.5 Ti的测试

主要参考文献

第9章 原子吸收分光光度计故障诊断、维修与维护

9.1 原子吸收分光光度计对电源的要求

9.2 原子吸收分光光度计对环境的要求

9.3 原子吸收分光光度计的日常保养与维护

9.4 空心阴极灯的维护与保养

9.5 常见故障诊断及排除方法

9.6 原子吸收分光光度计的打印机常见故障及排除方法

主要参考文献

附录1 部分原子吸收分光光度计性能指标及其比较

附录2 关于不确定度

附录3 原子吸收分光光度计计量检定及有关问题

附录4 铜标准溶液的配制

书名:原子吸收分光光度计仪器及应用

ISBN:703017200

作者:李昌厚

出版社:科学出版社发行部

定价:38

页数:264

出版日期:2006-6-1

版次: 1

开本:16开

包装:精装

第1章 导论1

1.1 智能仪器概述 1

1.1.1 智能仪器的发展概况 1

1.1.2 智能仪器的基本组成 2

1.1.3 智能仪器的主要功能和特点 4

1.1.4 智能仪器的发展趋势 5

1.2 智能仪器应用实例简介 6

1.2.1 电话遥控的基本原理 6

1.2.2 智能型电话遥控器的电路结构及工作原理 7

1.3 本课程的内容、 教学目标及要求 8

1.3.1 课程内容及教学目标 9

1.3.2 课程学习要求 9

本章小结 9

思考题与习题 10

第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法 11

2.1 智能仪器故障的自检 11

2.1.1 自检方式的种类及特点 12

2.1.2 自检的方法 12

2.1.3 自检软件的结构及特点 16

2.2 自动测量功能 17

2.2.1 自动零点调整 17

2.2.2 自动量程转换 18

2.2.3 自动校准 20

2.3 测量误差及典型的误差处理方法 20

2.3.1 测量误差的表示及误差的分类 20

2.3.2 随机误差的处理方法 22

2.3.3 系统误差的处理方法 24

2.3.4 粗大误差的处理方法 29

2.4 数字滤波 31

2.4.1 中值滤波法 31

2.4.2 平均滤波法 32

2.4.3 低通数字滤波法 35

2.4.4 复合滤波法 36

2.5 实训项目一--电压波形的测量与分析 37

2.5.1 项目描述 37

2.5.2 相关知识准备 37

2.5.3 项目实施 39

2.5.4 结论与评价 42

本章小结 42

思考题与习题 43

第3章 智能仪器的数据通信技术 45

3.1 串行数据通信技术 45

3.1.1 串行通信的基本概念 45

3.1.2 RS-232C标准串行接口总线 47

3.1.3 RS-422A与RS-423A标准串行接口总线 51

3.1.4 RS-485标准串行接口总线 52

3.2 并行数据通信技术 54

3.2.1 Centronics标准并行接口 54

3.2.2 GP-IB(IEEE 488)总线 55

3.2.3 VXI总线 60

3.3 USB总线技术 63

3.3.1 USB系统描述 64

3.3.2 USB总线协议 65

3.3.3 USB数据流 65

3.3.4 USB的容错性能 66

3.3.5 USB设备 66

3.3.6 USB系统设置 67

3.3.7 USB系统中的主机 67

3.3.8 USB总线仪器 67

3.4 无线通信技术 73

3.4.1 信号的调制与解调 73

3.4.2 无线电波的发射与接收 75

3.4.3 无线通信技术的分类 76

3.4.4 短距离无线通信技术 81

3.4.5 无线传感器网络系统 84

3.4.6 典型应用实例 84

3.5 实训项目二--温室无线测控系统设计 87

3.5.1 项目描述 87

3.5.2 相关知识准备 88

3.5.3 项目实施 89

3.5.4 结论与评价 89

本章小结 91

思考题与习题 93

第4章 智能型温度测量仪 94

4.1 智能型温度测量仪的原理 94

4.1.1 智能型温度测量仪的基本功能 95

4.1.2 智能型温度测量仪的基本结构与工作流程 95

4.2 智能型温度测量仪的电路结构及特点 97

4.2.1 主机电路 97

4.2.2 温度检测电路 99

4.2.3 过程输入/输出通道 101

4.2.4 人-机接口部件 103

4.2.5 智能仪器的硬件抗干扰电路 124

4.3 软件结构和程序框图 124

4.3.1 监控程序的结构 124

4.3.2 中断管理程序的结构 127

4.3.3 测量控制方法 128

4.4 典型智能型温度测量仪实例 130

4.4.1 智能型温度巡检仪 130

4.4.2 温度测量仪使用、 维护后的检定 136

4.5 实训项目三--智能温控系统调测 138

4.5.1 项目描述 138

4.5.2 相关知识准备 139

4.5.3 项目实施 142

4.5.4 结论与评价 143

本章小结 144

思考题与习题 145

第5章 智能型电压测量仪 146

5.1 智能型DVM的功能、 技术指标及特点 146

5.1.1 智能型DVM的结构 146

5.1.2 智能型DVM的功能及主要技术指标 147

5.1.3 智能型DVM的特点 149

5.1.4 智能型DVM的分类 149

5.2 智能型DVM的原理 150

5.2.1 输入电路 150

5.2.2 智能型DVM中的A/D转换技术 152

5.2.3 典型智能型DVM产品介绍 157

5.3 智能型DMM的原理及应用 158

5.3.1 智能型DMM的工作原理 158

5.3.2 典型智能型DMM实例介绍 162

5.4 实训项目四--DT9205数字万用表的调测 173

5.4.1 项目描述 173

5.4.2 相关知识准备 173

5.4.3 项目实施 176

5.4.4 结论与评价 179

本章小结 179

思考题与习题 180

第6章 智能型电子计数器 182

6.1 电子计数器的技术性能 182

6.1.1 电子计数器的分类 182

6.1.2 电子计数器的主要技术性能 183

6.2 通用电子计数器的基本组成 183

6.2.1 基本组成 183

6.2.2 控制电路的工作过程 186

6.2.3 通用电子计数器的基本功能 186

6.3 通用电子计数器的测量原理 187

6.3.1 测量频率 187

6.3.2 测量周期 188

6.3.3 测量频率比 189

6.3.4 测量时间间隔 189

6.3.5 累加计数 190

6.3.6 自校 191

6.3.7 通用计数器测量误差的类型 191

6.4 电子计数器中的智能技术 193

6.4.1 多周期同步测量技术 193

6.4.2 内插模拟扩展技术 195

6.5 典型智能电子频率计实例 197

6.5.1 频率计的系统结构 197

6.5.2 主要电路工作原理 198

6.5.3 软件设计 199

6.5.4 提高测量准确度的方法 200

6.6 实训项目五--采用测频法和测周法测量频率的误差分析 201

6.6.1 项目描述 201

6.6.2 相关知识准备 202

6.6.3 项目实施 203

6.6.4 结论与评价 204

本章小结 205

思考题与习题 205

第7章 智能仪器常见故障与调试 207

7.1 智能仪器常见故障诊断与处理 207

7.1.1 常见故障类型 207

7.1.2 故障诊断的基本方法 208

7.1.3 故障的处理方法 210

7.1.4 仪器设备故障诊断步骤 212

7.2 智能仪器的调试方法 217

7.2.1 硬件电路调试方法 217

7.2.2 软件调试方法 218

7.2.3 软、 硬件联合调试 219

7.3 智能仪器抗干扰技术及使用注意事项 220

7.3.1 干扰及干扰的抑制 220

7.3.2 智能仪器抗干扰实用技术 223

本章小结 238

思考题与习题 239

第8章 新型智能仪器 240

8.1 个人仪器 240

8.1.1 个人仪器的原理及特点 240

8.1.2 典型个人仪器实例 243

8.2 虚拟仪器 249

8.2.1 虚拟仪器的原理及特点 249

8.2.2 Lab VIEW虚拟仪器开发平台简介 253

8.2.3 虚拟仪器开发举例 258

8.3 现场总线仪器 260

8.3.1 现场总线技术 260

8.3.2 现场总线仪器的原理及特点 266

8.3.3 现场总线仪器实例 274

本章小结 280

思考题与习题 281

参考文献 282