原子蒸气吸收特定波长的光辐射的能量而被激发，受激原子在去激发过程中发射出一定波长的光辐射称为原子荧光，检测原子荧光得出分析数据的分析方法成为原子荧光光谱法。
原子荧光光谱仪器主要由激发光源、原子化器、蒸气发生系统（进样系统和气液分离器）、光学系统和检测系统构成。
1.激发光源
可用连续光源或锐线光源。常用的连续光源是氙弧灯，常用的锐线光源是高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。连续光源稳定，操作简便，寿命长，能用于多元素同时分析，但检出限较差。锐线光源辐射强度高，稳定，可得到更好的检出限。
2.原子化器
原子荧光分析仪对原子化器的要求与原子吸收光谱仪基本相同。
3.它的基本原理是运用蒸气发生技术使还原剂（NaB H4或 KBH4）与酸性介质下的样品的溶液发生化学反应，使之生成的共价氢化物元素 As、Bi、Ge、Pb、Sb、Se、Sn、Te 等、挥发性化合物元素 Cd 和 Zn、蒸气态 Hg 原子，和在这个过程中产生的氢气都经载气（Ar）通入到原子荧光光谱仪的原子化器中形成的氩氢火焰中进行原子化，经氩氢火焰离解成待测元素的原子，然后受到激发光源得特征光谱照射后，受到激发到高能态后去激发再回到基态时发射出原子荧光。
这些不同波长的原子荧光的光信号，经过光电倍增管把光信号转变成电信号，经检测系统、数据处理，最终检测出待测样品中待测元素的含量。
4.光学系统
光学系统的作用是充分利用激发光源的能量和接收有用的荧光信号，减少和除去杂散光。色散系统对分辨能力要求不高，但要求有较大的集光本领，常用的色散元件是光栅。非色散型仪器的滤光器用来分离分析线和邻近谱线，降低背景。非色散型仪器的优点是照明立体角大，光谱通带宽，集光本领大，荧光信号强度大，仪器结构简单，操作方便。缺点是散射光的影响大。
5.检测器
常用的是光电倍增管，在多元素原子荧光分析仪中，也用光导摄象管、析象管做检测器。检测器与激发光束成直角配置，以避免激发光源对检测原子荧光信号的影响。
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