14.4 : Atomabsorptionsspektroskopie: Instrumentierung

Ein Atomabsorptionsspektrophotometer (AAS) besteht aus mehreren Komponenten: einer Strahlungsquelle, einem Atomisierer, einem Monochromator und einem Detektor. Die Strahlungsquelle kann eine Hohlkathodenlampe (HCL) oder eine elektrodenlose Entladungslampe (EDL) sein, die beide eine schmale Emissionslinie der erforderlichen Wellenlänge liefern. Einige Instrumente verwenden jedoch kontinuierliche Strahlungsquellen und hochauflösende Monochromatoren, um einen schmalen Strahlungsbereich zu erreichen.

Der bei der AAS verwendete Atomisierer kann entweder ein Flammenatomisierer oder ein elektrothermischer Atomisierer sein. Die vom Atomisierer erzeugten gasförmigen Atome werden häufig thermisch angeregt und emittieren Strahlung, was zu Interferenzen mit dem Strahlungssignal der Quelle führt. Eine kreisförmige Metallscheibe, ein sogenannter Chopper, wird verwendet, um solche Interferenzen zwischen der Strahlungsquelle und dem Flammenatomisierer zu beseitigen. Der Metallchopper isoliert die Strahlungsquelle, indem er ein Wechselsignal erzeugt, im Gegensatz zum kontinuierlichen Signal der Flamme.

In einem Einstrahlspektrophotometer durchdringt die Strahlung die atomisierte Probe direkt, während in einem Zweistrahlinstrument der Strahl der Lichtquelle geteilt wird, wobei ein Strahl die atomisierte Probe durchdringt und der andere als Referenzstrahl dient. Die beiden Strahlen werden dann mithilfe eines halbdurchlässigen Spiegels wieder zusammengeführt. Der kombinierte Strahl durchläuft dann den Monochromator, der nur einen schmalen Wellenlängenbereich zum Detektor durchlässt. Der Detektor ist normalerweise ein Photomultiplier, der die Strahlung verarbeitet und in verstärkte elektrische Signale umwandelt.