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石墨爐加熱方式

時(shí)間:2011/7/27閱讀:7678
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 原吸的石墨爐加熱方式是原吸的關(guān)鍵技術(shù),直接關(guān)系到原子化效率的優(yōu)劣,影響分析的靈敏度。石墨爐的加熱方式目前主要分為縱向加熱和橫向加熱兩種,分法與加熱電流的方向及光線通過(guò)石墨爐的方向有關(guān)。
   
    1、縱向加熱:加熱方向(電流方向)沿光軸方向進(jìn)行,即是電流方向與光軸方向平行。目前,絕大多數(shù)石墨爐原子化器都是采用縱向加熱??v向加熱石墨爐的原子化溫度可達(dá)到近3000攝氏度,結(jié)構(gòu)比橫向加熱石墨爐簡(jiǎn)單。但是縱向加熱石墨管內(nèi)的溫度不均勻。如:如果說(shuō)石墨管的中心溫度達(dá)到3000攝氏度,則長(zhǎng)度為28MM的縱向石墨管兩端的溫度只有2500攝氏度,其中心與兩端的溫度差達(dá)到500攝氏度,且基本上呈正態(tài)分布。因此,縱向加熱石墨爐的原子化效率也不均勻,基本上呈正態(tài)分布,從而導(dǎo)致原子蒸氣的濃度不均勻:石墨管中心的原子蒸氣的濃度高,兩端的原子蒸氣的濃度低,影響分析的靈敏度。再者,由于石墨管內(nèi)的溫度梯度大,原子化效率不均勻,縱向加熱石墨爐不適用于對(duì)難熔、難測(cè)的高溫元素和復(fù)雜體系樣品的分析。如:鉬、鋇等高溫元素。由于縱向加熱石墨爐歷史悠久、制造技術(shù)難度比橫向加熱小,成本低,所以大多數(shù)原吸仍是縱向加熱。

    鑒于縱向加熱的缺點(diǎn),儀器研發(fā)商提出了縱向加熱石墨爐平臺(tái)技術(shù),在一定程度上減少了原子化效率的不均勻。其原理如下:在加熱石黑管時(shí),平臺(tái)中的被測(cè)試樣由石墨管內(nèi)壁輻射加熱,置于平臺(tái)中的被測(cè)物,由于其加熱是滯后的,因此試樣在平臺(tái)上的蒸發(fā)和原子化也會(huì)滯后于管壁上的原子化過(guò)程。這個(gè)設(shè)計(jì)更有利于平臺(tái)上的試樣蒸氣*原子化和被測(cè)試樣與基體的分離,減輕或消除了干擾,使分析靈敏度有所改善。

    2、橫向加熱:加熱方向(電流方向)與光軸垂直。橫向加熱石墨爐的兩端不與冷卻水接觸,因此石墨管中心和兩端的溫度差比較小,石墨管里的原子化溫度均勻。這是橫向加熱石墨爐zui突出的優(yōu)點(diǎn)。橫向加熱石黑管的加熱電流通過(guò)的方向與石墨管里光線通過(guò)的方向垂直,這種加熱方式可以避免用水冷卻電極的時(shí)候帶走石墨管兩端的熱量,保證石墨管里光線通過(guò)的方向上只存在很小的溫度梯度。但是,橫向加熱石墨爐的原子化溫度要比縱向加熱石墨爐低300攝氏度左右。然而,橫向加熱石墨爐的原子化時(shí)間小于縱向加熱石墨爐,且橫向加熱石墨爐測(cè)得的特征質(zhì)量普遍比縱向加熱石墨爐好。由此可以看出,橫向加熱石墨爐在原子化過(guò)程中提供了良好的時(shí)間和空間恒溫環(huán)境,提高了分析的可靠性,同時(shí)延長(zhǎng)了石墨管的使用壽命。PE石墨爐為橫向加熱。

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