Das optische Straßensystem und der Signalverarbeitungsprozess des Atomabsorptionsspektrophotometers sind der Kern der Erkennung von Metallelementen mit hoher Präzision, und der gesamte Prozess kann in die vier Hauptbereiche der optischen Leitung, der Atomabsorption, der spektralen Trennung und der Signalwandlung unterteilt werden.
In der Leitphase verwendet das Lichtquellsystem eine hohle Katodenlampe, um den charakteristischen Wellenlängenstrahlen zu emittieren, die dem zu messenden Element entsprechen (z. B. das Bleielement emittiert 283,3 nm charakteristisches Licht). Nachdem der Strahl durch den Spiegel gebrochen wurde, gelangt er in den Atomizator, wobei der Lichtweg durch ein Strahlenspiegel auf paralleles Licht angepasst wird, um eine konzentrierte Energieübertragung zu gewährleisten.
In der Atomabsorptionsphase wird die Probe im Atomizator in einen Atomdampf im Grundzustand umgewandelt. Wenn der Charakterstrahl durch den Atomdampf hindurchgeht, absorbieren die Atome des Grundzustands selektiv bestimmtes Wellenlängenlicht, was zu einer Lichtdämpfung führt. Beispielsweise bei der Detektion von Kupferelementen absorbieren die Kupferatome im Grundzustand das charakteristische Licht von 324,8 nm, wodurch die durchlässige Lichtintensität verringert wird.
In der Phase der spektralen Trennung gelangt der verfallene Strahl in den Cherney-Turner-Monochromen und wird durch ein hochpräzises Gitter von 1800 Bar/mm diffraktiv spektriert. Der Monochromer erlaubt nur den Durchgang der charakteristischen Wellenlänge des zu messenden Elements (Bandbreite kann auf 0,1 nm eingestellt werden), wodurch andere Lichtstörungen effektiv ausgeschlossen werden und die Detektionsspezifizität gewährleistet wird.
In der Signalwandlungsphase wandelt das Photomultiplikator das durchlässige Lichtsignal in ein elektrisches Signal um, dessen Gewinn bis zu 106-107-fach ist und kann schwache Lichtintensitätsänderungen erfassen. Nach der Umwandlung des elektrischen Signals in den Computer, das System berechnet den Absorptionswert nach dem Lambert-Beer-Gesetz (A = KCL), wobei A die Absorption ist, K den Molar-Absorptionskoeffizienten, C die Probenkonzentration und L die Lichtstrecke ist. Durch die Standardkurvenmethode oder die Standardadditionsmethode wird schließlich der Gehalt an Metallelementen in der Probe ermittelt.
Das System erreicht eine hohe Selektivität durch die Rasterspektralisierung, in Kombination mit der erhöhten Detektionsempfindlichkeit des Photomultiplikators (Flammenmethode-Detektionsgrenze von 0,004 μg / L), kann mehr als 40 Elemente in geologischen Proben genau bestimmen und wird in den Bereichen Umweltüberwachung, Lebensmittelprüfung und metallurgische Analyse weit verbreitet.