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光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律。
任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成的，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個原子核可以具有多種能級狀態(tài)。
能量zui低的能級狀態(tài)稱為基態(tài)能級(E0=0)，其余能級稱為激發(fā)態(tài)能級，而能zui低的激發(fā)態(tài)則稱為*激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量zui低的軌道上運動。
如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級之間的能級差E時，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應的激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生原子吸收光譜。
光譜分析儀有以下特點：
1、主動化水平高、選擇性好、操縱簡樸、闡發(fā)速率快、可同時舉行多元素定量分析。如在1-2分鐘之內(nèi)可同時對鋼中20多個合金元素舉行測定，控制冶煉工藝，加快煉鋼歷程。
2、校準曲線線性范疇寬。由于光電倍增管對信號的放大本領很強，對付差別強度的譜線可利用差另外倍率（相差可達一萬倍），因此光電光譜法可用統(tǒng)一闡發(fā)條件對樣品中含量相差懸殊的許多元素從高含量到痕量可同時舉行測定。
3、精度高。接納攝譜法的光譜分析，因感光板及測光方面引入的偏差一樣通常在1％以上，而接納光電法時，丈量偏差可降至0.2％以下，因而具有較高的準確度，有利于舉行樣品中高含量元素的闡發(fā)。
4、檢出限低。光電光譜法的敏捷度與光源性子、儀器狀態(tài)、試樣構(gòu)成及元生性子等均有關。一樣通常對固體的金屬、合金或粉末樣品接納火花或電弧光源時，檢出限可達0.1～10ppm，對液體樣品用ICP光源時檢出限可達1納克－1微克/毫升。用真空光電光譜議時對碳、硫、磷等非金屬也有很好的檢出限。
5、在某些條件下，可測定元素的存在方法，如測定鋼鐵中的酸溶鋁、酸不溶鋁等。
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