石墨炉原子吸收分光光度计是一种基于原子吸收光谱原理的高灵敏度痕量元素分析仪器。其核心利用电热石墨炉实现样品原子化，可检测液体、固体及复杂基体中的超痕量金属元素，检出限达0.1 ppb(ng/mL)级，灵敏度比火焰原子吸收法高100-1000倍，是环境监测、食品安全、临床医学等领域的核心分析工具。
一、工作原理：
石墨炉原子吸收分光光度计的工作原理基于原子吸收光谱技术。首先，将待测样品溶解或稀释后，利用自动进样系统将样品注入石墨炉中。然后，在高温条件下，石墨炉会被加热到足够高的温度，使样品中的金属元素被转化为气态原子。接下来，通过向石墨炉中引入特定波长的光源，比如中空阴极灯，使得样品中的金属元素原子吸收特定波长的光。检测系统会测量样品吸收的光强度，并与标准曲线进行比较，从而确定样品中金属元素的浓度。
二、核心结构与功能模块
1.光源系统
空心阴极灯：发射被测元素的特征谱线，光源需严格调制以匹配待测元素。
氘灯/塞曼背景校正器：消除分子吸收、光散射等背景干扰，提升信噪比。
2.原子化系统
石墨管：核心部件，由高纯度石墨或热解涂层石墨制成，耐温>3000℃。
温控程序：干燥(80-120℃)→灰化(300-1500℃)→原子化(2000-3000℃)→高温净化。
惰性气体保护：氩气/氮气防止石墨氧化，延长石墨管寿命。
3.分光与检测系统
光栅单色器：波长范围190-900nm，分辨率≤0.2nm，分离特征谱线。
光电倍增管或CCD检测器：将光信号转换为电信号，动态范围达10^6。
4.控制系统
自动进样器：精度±1μL，支持微量样品注入。
温控模块：PID算法实现±1℃控温精度，升温速率>2000℃/s。
三、典型应用领域
1.环境监测
水体/土壤中重金属检测，符合EPA7000系列标准。
大气颗粒物（PM2.5）中Cr⁶⁺、Ni等毒性元素分析。
2.食品与药品安全
食品中铅、镉的痕量检测。
中药材砷/汞残留监控。
3.临床医学
血液/尿液中微量元素定量，辅助诊断贫血、肝病。
全血铅含量检测。
4.材料科学
高纯金属/半导体材料杂质分析。
润滑油磨损金属监测，预测设备故障。
四、操作流程与维护要点
1.标准操作流程：
样品前处理：消解（微波/酸煮）→过滤→基体改进剂添加。
方法设置：选择元素灯→设定温控程序→校准曲线。
进样分析：自动进样→原子化→吸光度记录。
数据处理：峰面积积分→浓度计算→报告生成。
2.关键维护项：
石墨管更换：出现裂纹或灵敏度下降时及时更换。
雾化器清洁：定期用稀硝酸超声清洗。
光路校准：每月检查波长准确性。
冷却系统维护：循环水电阻率＞1MΩ·cm，防止结垢。
