原子发射光谱分析技术及应用(第二版)

第1章 原子发射光谱分析导论 001
1.1 光与光谱分析 001
1.1.1 有关物质的辐射和光学性能 001
1.1.2 光谱的类型及光谱分析方法 006
1.2 原子光谱分析方法及其发展 008
1.2.1 原子光谱分析的类型 008
1.2.2 原子光谱分析的发展 009
1.2.3 原子光谱分析仪器的发展 011
1.2.4 原子发射光谱分析技术的进展 012
1.2.5 有关光谱分析的国内外文献 013
1.3 原子发射光谱分析的基础知识 015
1.3.1 原子结构与原子光谱项 016
1.3.2 原子发射光谱的规律性 018
1.3.3 辐射跃迁 022
1.3.4 谱线特性 030
1.3.5 发射光源的等离子体特性 053
1.4 原子发射光谱的分析方法及仪器类型 054
1.4.1 原子发射光谱分析过程及仪器组成 054
1.4.2 原子发射光谱的定性及定量分析 055
1.4.3 原子发射光谱分析方法类型 060
参考文献 060

第2章 火花放电原子发射光谱分析 062
2.1 概述 062
2.1.1 火花放电原子发射光谱分析的发生与发展 062
2.1.2 火花光源直读光谱仪的结构 063
2.1.3 火花放电原子发射光谱仪的激发方式 064
2.2 火花放电原子发射光谱的分析基础 064
2.2.1 火花激发光源的特点 064
2.2.2 火花放电的激发机理 065
2.2.3 火花放电特性与火花线路参数的关系 066
2.3 火花放电原子发射光谱仪器组成 068
2.3.1 火花放电光源 068
2.3.2 分光系统 076
2.3.3 检测系统 080
2.3.4 火花光谱仪器的分析方法 090
2.4 火花放电光谱定量分析 097
2.4.1 火花直读光谱分析过程 097
2.4.2 火花光谱分析对样品的要求 103
2.4.3 标准化及标准样品 105
2.4.4 定量分析方法 106
2.4.5 分析质量及其监控 109
2.4.6 仪器的使用与维护 111
2.5 火花放电发射光谱分析的应用 113
2.5.1 金属材料化学成分分析上的应用 113
2.5.2 金属材料气体成分分析上的应用 132
2.5.3 钢铁材料状态分析上的应用 133
2.5.4 原位统计分布分析上的应用 136
2.5.5 全自动分析及现场分析仪器的应用 139
2.6 火花发射光谱分析的标准方法 142
2.7 常用火花发射光谱分析谱线 143
2.8 当前常用火花光源直读光谱仪 145
参考文献 146

第3章 电弧原子发射光谱分析 149
3.1 概述 149
3.1.1 电弧原子发射光谱分析技术的发展 149
3.1.2 电弧激发光源的光谱分析特点 150
3.1.3 电弧光谱分析的定量方式 150
3.2 电弧光源的分析基础 151
3.2.1 直流电弧光源 151
3.2.2 交流电弧光源 153
3.2.3 交直流电弧光源 155
3.2.4 电弧光源的分析特性 156
3.3 电弧发射光谱的摄谱装置及光电直读仪器 159
3.3.1 电弧摄谱分析装置及摄谱分析技术 159
3.3.2 电弧光电直读仪器及分析技术 163
3.4 电弧直读仪器分析要求及定量方式 164
3.4.1 电弧直读仪器分析条件及操作要求 164
3.4.2 标准化及标准样品 171
3.4.3 电弧直读法分析误差的来源及注意事项 171
3.5 电弧发射光谱法的应用 172
3.5.1 应用实例 172
3.5.2 分析标准应用 175
参考文献 176

第4章 电感耦合等离子体发射光谱分析 178
4.1 等离子体光谱分析概述 178
4.1.1 等离子体的概念 178
4.1.2 光谱分析中的等离子体概念 179
4.1.3 等离子体光谱分析的类型及其特性 180
4.2 电感耦合等离子体光源 182
4.2.1 ICP-AES的分析技术的发展与特点 182
4.2.2 ICP-AES光源的获得及其特性 183
4.2.3 ICP光源的物理特性 186
4.2.4 ICP光源的光谱特性 189
4.3 ICP-AES仪器的构成 195
4.3.1 高频发生器 195
4.3.2 ICP炬管 198
4.3.3 进样系统 201
4.3.4 分光系统 213
4.3.5 光电转换及测量系统 222
4.3.6 计算机系统 233
4.3.7 常见的ICP光谱仪类型 234
4.4 电感耦合等离子体发射光谱仪器使用与分析操作 243
4.4.1 ICP仪器工作参数的设定 243
4.4.2 ICP-AES光谱仪的使用 247
4.5 ICP-AES分析技术的应用 262
4.5.1 应用通则——试样分析溶液的制备 262
4.5.2 实际应用——无机元素的分析技术 264
4.5.3 应用进展 272
4.5.4 ICP-AES光谱分析常用谱线 276
参考书目 282
参考文献 282

第5章 微波等离子体原子发射光谱分析 287
5.1 概述 287
5.1.1 微波等离子体发展概况 287
5.1.2 微波等离子体发射光谱分析技术进展 289
5.2 微波等离子体光源 290
5.2.1 MWP的获得及其类型 290
5.2.2 MWP光源的物理特性 292
5.2.3 MWP光源的能量特性 294
5.2.4 MWP光源的光谱特性 295
5.3 微波等离子体原子发射光谱仪器构成 297
5.3.1 微波等离子体发生系统 297
5.3.2 进样系统 298
5.3.3 分光检测系统 299
5.3.4 商品仪器类型 300
5.4 微波等离子体原子发射光谱分析技术的特点 300
5.4.1 用微波易于获得多种可在常压下工作的等离子体激发光源 300
5.4.2 MWP中主要组分的数目密度和能量 301
5.4.3 MWP原子发射光谱分析常用的元素发射光谱谱线 301
5.5 微波等离子体原子发射光谱的应用 310
5.5.1 MWP-AES分析的应用领域 310
5.5.2 常压MWP-AES用于合金材料分析 311
5.5.3 MWP-AES在临床分析中的应用 312
5.5.4 常压He-MPT-AES用于污染物溯源 313
5.5.5 常压Ar-MPT-AES的分析应用 313
5.5.6 常压N2-MP-AES的分析应用 314
5.5.7 MWP-AES分析的应用前景 316
参考文献 317

第6章 辉光放电原子发射光谱分析 321
6.1 概述 321
6.1.1 辉光放电原子发射光谱分析的发展与特点 321
6.1.2 辉光放电原子发射光谱仪器的基本结构 323
6.1.3 辉光放电原子发射光谱的激发光源 324
6.1.4 辉光放电原子发射光源的激发方式 325
6.1.5 辉光放电原子发射光源的增强方式 329
6.2 辉光放电原子发射光谱的分析基础 331
6.2.1 辉光放电原子发射光谱的特点 331
6.2.2 辉光放电原子发射光谱的激发机理 333
6.2.3 辉光放电原子发射光谱的基本控制参数 340
6.3 辉光放电原子发射光谱的仪器组成 341
6.3.1 辉光放电光源 341
6.3.2 供能源 345
6.3.3 气路控制系统 345
6.3.4 分光检测系统 346
6.3.5 数据采集系统 348
6.3.6 仪器的使用与维护 348
6.4 辉光放电原子发射光谱的分析技术 357
6.4.1 GD-OES分析方法 357
6.4.2 GD-OES分析样品的要求 361
6.4.3 GD-OES分析参数优化 365
6.4.4 GD-OES的校准 372
6.4.5 GD-OES的分析应用 378
6.5 辉光放电原子发射光谱的应用 390
6.5.1 在冶金行业中的应用 390
6.5.2 在环境、有机物领域中的应用 391
6.5.3 在其他成分分析领域中的应用 392
6.5.4 在材料表面分析中的应用 392
6.5.5 液体电极辉光放电的应用进展 394
6.6 辉光放电原子发射光谱分析的国内外相关标准 395
6.7 辉光放电原子发射光谱分析的分析线选择 395
6.7.1 辉光放电光谱线 395
6.7.2 谱线干扰 397
6.7.3 常用的分析谱线 399
6.8 辉光放电原子发射光谱仪器 405
6.8.1 法国HORIBA Jobin Yvon的GD-Profiler系列 406
6.8.2 美国LECO的GDS系列 407
6.8.3 德国SPECTRO的GDA系列 407
6.8.4 钢研纳克NCS的GDL 750 407
参考文献 408

第7章 激光诱导击穿原子发射光谱分析 413
7.1 概述 413
7.1.1 激光诱导击穿原子发射光谱的发展 413
7.1.2 激光诱导击穿原子发射光谱的激发光源 415
7.1.3 激光诱导击穿原子发射光谱的定性、定量分析 416
7.2 激光诱导击穿原子发射光谱的分析基础 418
7.2.1 激光诱导击穿光源的特点 418
7.2.2 激光诱导击穿原子发射光谱的激发机理 419
7.2.3 激光诱导击穿等离子体参数及诊断 420
7.2.4 激光诱导击穿原子发射光谱的基本控制参数 422
7.3 激光诱导击穿原子发射光谱的仪器组成 423
7.3.1 激光诱导击穿原子发射光谱的基本组成 423
7.3.2 双脉冲激光诱导击穿光谱系统 427
7.3.3 超短脉冲激光诱导击穿光谱系统 429
7.3.4 便携式激光诱导击穿光谱系统 430
7.3.5 远距离遥测激光诱导击穿系统 431
7.4 激光诱导击穿原子发射光谱分析技术 433
7.4.1 激光诱导击穿原子发射光谱成分分析 433
7.4.2 激光诱导击穿原子发射光谱表面微区分析 437
7.4.3 化学计量学在激光诱导击穿原子发射光谱中的应用 438
7.5 激光诱导击穿原子发射光谱的应用 442
7.5.1 在工业生产领域中的应用 442
7.5.2 在环境领域中的应用 444
7.5.3 在生物医学领域中的应用 444
7.5.4 在空间探索及核工业领域中的应用 445
7.5.5 在文物鉴定领域中的应用 445
参考文献 446

第8章 光谱分析的误差统计及数据的处理 450
8.1 光谱分析数据的统计处理 450
8.1.1 光谱分析数据的特点 450
8.1.2 光谱分析结果的误差分析 451
8.2 光谱分析方法的评价参数 456
8.2.1 光谱分析中的特征值 456
8.2.2 光谱干扰校正及其对测定误差的影响 459
8.2.3 校准曲线的回归分析 464
8.2.4 分析数据的数字修约 465
8.3 光谱分析的质量控制 465
8.3.1 常见的几个相关术语 466
8.3.2 数据可靠性检验 466
8.3.3 测量结果的质量控制 474
8.4 光谱分析结果的不确定度 477
8.4.1 测量误差与不确定度 477
8.4.2 不确定度的含义 478
8.4.3 不确定度的类型及表示方法 478
8.4.4 光谱分析结果不确定度的来源 478
8.4.5 不确定度的评定方法 479
8.4.6 不确定度的应用 481
8.4.7 光谱分析结果不确定度的评估及实例 482
参考文献 488

索引 489