Приемники излучения

Человеческий глаз

Вакуумный фотоэлемент

Фот.элек. умнож (ФЭУ)

Лавинный фотодиод

Фоторезистор (CdS)

Кремниевый фотодиод

Приборы с зар. св. (ПСЗ)

Качественный спектральный анализ основан на индивидуальности эмиссионных спектров каждого элемента и сводится, как правило, к определению длин волн и интенсивности линий в спектре и установлению принадлежности этих линий тому или иному элементу. Анализ ведется по «последним линиям». Расшифровка спектров осуществляется либо на стилоскопе и (визуально), либо, на спектропроекторе или микроскопе после фотографирования спектров на фотопластинку.

λ_х = λ₁ + (а₁ / (а₁ + а₂))(λ₂ - λ₁).

Количественный спектральный анализ основан на том, что интенсивность спектральных линий элемента зависит от концентрации этого элемента в пробе.

Ik =Nk Ak-r hνk; Ik =kN; N=aC; I=kaC;

Ia/Iосн = Аexp(- ΔE/kT);

В некотором интервале концентраций при постоянстве условий возбуждения эта зависимость выражается эмпирическим уравнением Ломакина-Шайбе: I = a cb, где I - интенсивность спектральной линии; а - постоянная, объединяющая свойства линии (искровая, дуговая линия, узкая, широкая), условия возбуждения (скорость испарения, скорость диффузии) и другие факторы; с - концентрация элемента в пробе; b - коэффициент самопоглощения.

lgI=lga + blgc; Ia/Iосн = a cb,

Признаки гомологичности:

0,1≤Ia/Iосн≤10;

λa –λосн≤100А; ΔE≤1еВ

Sa = γ lgIa +const; Sосн = γ lgI осн +const;

Sa - Sосн = ΔS = γ lgIa/ I осн

lgIa/ I осн = lga + blgC

ΔS = γ lga + γ blgC

В методе трех эталонов на одной фотопластинке фотографируют спектры трех эталонов с известным содержанием элементов и спектр анализируемого образца. Измеряют почернение выбранных линий. Строят градуировочный график, по которому находят содержание изучаемых элементов.

В случае анализа однотипных объектов применяют метод постоянного графика, который строят по большому числу эталонов. Затем в строго одинаковых условиях снимают спектр образца и одного из эталонов.

В методе добавок пробу переводят в раствор и порции раствора добавляют известное количество определяемого элемента

Рассчитывают:сх = сдоб Ix / (Iх+доб – Iх),

Ширина спектральной линии (δλ или δν) - это мера не монохрома-тичности, оптическое изображение щели прибора. δλ (δν)- определяется как естественная ширина и уширения, обусловленные эффектами Лоренца (ударное), Доплера

Уширение - за счет эффекта Штарка и Зеемана(расщепление в электрическом и магнитном поле)

Величина δλ (δν)- 0.01-0.02 Å

Методами эмиссионного спектрального анализа выполняется значительная часть анализов в металлургической промышленности. Анализируется исходное сырье и готовая продукция. Существенную роль этот метод играет для анализа природных и сточных вод, почвы, атмосферы и других объектов окружающей среды, а также в медицине, биологии и т.д. Метод характеризуется высокой чувствитель-ностью.

Средний предел обнаружения методами эмиссионной спектроскопии составляет 10-3-10-4% до 10-5%. Погрешность определения характери-зуется в среднем величиной 1-2%.