篇 光譜分析概論
章 光譜分析導論2
節 有關物質的輻射和光學性能2
一、電磁輻射的基本性質2
二、電磁輻射與物質的作用4
三、電磁波譜6
四、光學性能的相關術語6
第二節 光譜的分類及有關定律、定義9
一、光譜的形狀9
二、光譜類型 10
三、光譜分析法 10
四、光譜分析法的定律和定義 11
第三節 光譜分析法儀器概述及術語 13
一、光譜分析法儀器概述 13
二、特征及一般性能 14
三、光譜儀器組分部件的特征及性能 14
第四節 有關光譜分析的國內外期刊文獻介紹 16
一、文獻檢索工具 16
二、光譜分析的主要期刊18
三、光譜分析相關的工具書22
參考文獻24
第二章 原子光譜分析基礎25
節 原子光譜分析技術的分類與發展25
一、原子光譜分析技術的分類25
二、原子光譜分析技術的發展26
第二節 原子光譜分析的基礎知識32
一、原子能級與原子光譜項32
二、原子光譜的規律性35
三、輻射躍遷51
四、譜線特性59
第三節 原子光譜的定性及定量分析140
一、光譜定性分析140
二、光譜半定量分析141
三、光譜定量分析141
參考文獻142
第二篇 原子發射光譜分析
第三章 原子發射光譜分析概述 144
節 原子發射光譜分析方法的分類 144
第二節 原子發射光譜分析過程及儀器組成 145
第三節 原子發射光譜的分析方法 146
一、定性分析 146
二、光譜半定量分析 181
三、定量分析方式 182
參考文獻 274
第四章 火花放電原子發射光譜分析275
節 火花放電原子發射光譜的分析特點275
一、火花放電原子發射光譜的激發光源275
二、火花放電原子發射光譜儀的結構275
三、火花放電原子發射光譜的使用方式276
第二節 基本理論276
一、火花激發光源的特點276
二、火花放電的激發機理 277
三、火花光源的激發能量與電路參數的關系 278
第三節 火花放電原子發射光譜儀器 280
一、火花放電光源 280
二、分光系統 285
三、測量系統 287
四、儀器的使用與維護 301
第四節 定性及定量分析 304
一、火花源原子發射光譜分析的操作與分析方法 304
二、火花放電原子發射光譜分析樣品的要求 306
三、標準化及標準樣品 307
四、定量分析方法 308
五、分析質量及其監控 309
六、火花源原子發射光譜分析的誤差來源及干擾校正 310
七、常用發射光譜分析線 311
八、常用火花放電光譜儀 313
第五節 火花放電光譜分析的應用 315
一、金屬及合金的化學成分分析 315
二、火花放電光譜分析技術的應用前景 326
參考文獻 329
第五章 電弧原子發射光譜分析 330
節 電弧發射光譜分析的特點 330
一、電弧原子發射光譜分析法概況 330
二、電弧光源的光譜分析特點 330
三、電弧光譜分析的定量方式 330
第二節 電弧光源的基本理論 331
一、直流電弧光源 331
二、交流電弧光源 333
三、交直流電弧光源 335
四、電弧光源的分析特性 336
第三節 儀器裝置及測定方式 338
一、電弧發射光譜分析裝置 338
二、電弧光譜分析方法 340
三、攝譜技術 348
第四節 分析方法及定量方式 406
一、電弧發射光譜分析操作 406
二、標準化及標準樣品411
三、電弧直讀法分析的誤差來源及注意事項412
第五節 電弧發射光譜法的應用412
一、應用實例413
二、分析標準應用415
參考文獻415
第六章 電感耦合等離子體原子發射光譜分析416
節 概述416
一、等離子體的概念416
二、光譜分析中的等離子體概念417
三、等離子體光譜分析的類型及其特性417
第二節 電感耦合等離子體光源419
一、ICP-AES 分析技術的發展與特點419
二、ICP-AES 光源的獲得及其特點420
三、ICP 光源的物理特性422
四、ICP 光源的光譜特性425
第三節 電感耦合等離子體原子發射光譜儀器的構成431
一、高頻發生器431
二、ICP 炬管434
三、進樣系統436
四、分光系統448
五、光電轉換及測量系統456
六、幾種常見的ICP 發射光譜儀結構464
七、商品儀器舉例471
第四節 電感耦合等離子體原子發射光譜儀器使用與分析操作473
一、ICP 儀器工作參數的設定473
二、ICP-AES 光譜儀的使用477
第五節 電感耦合等離子體原子發射光譜分析的應用491
一、在黑色冶金分析中的應用491
二、在有色金屬材料分析上的應用496
三、在地質、礦產資源領域上的應用502
四、在石油化工及能源領域中的應用506
五、在水質、環境分析領域中的應用511
六、在食品分析上的應用 514
七、在生物與植物樣品(包括中草藥)分析中的應用 517
八、在電子電器、輕工產品分析中的應用 519
九、在其他領域的標準分析方法 520
十、在元素形態分析中的應用 521
十一、ICP-AES 分析常用譜線 522
參考資料 529
參考文獻 529
第七章 微波等離子體原子發射光譜分析 530
節 微波等離子體原子發射光譜分析法概述 530
一、名詞術語 530
二、發展概要 530
三、應用范圍和發展 532
第二節 微波等離子體光源 533
一、微波等離子體（MWP）的獲得及其類型 533
二、MWP 光源的物理化學特性 535
三、MWP 光源的光譜特性 537
第三節 微波等離子體原子發射光譜儀器構成 539
一、微波等離子體發生系統 540
二、進樣系統 540
三、分光檢測系統 541
四、商品儀器舉例 541
第四節 微波等離子體原子發射光譜分析技術的特點 542
一、可獲得多種常壓等離子體激發光源 542
二、MWP 中主要組分的數目密度和能量 542
三、MWP-AES 常用的元素發射光譜譜線 543
第五節 微波等離子體原子發射光譜法的分析應用 554
一、MWP-AES 分析的應用領域 554
二、HeMIP-AES 用于色譜檢測 556
三、HeMPT-AES 用于大氣污染物連續實時監測558
四、MPT-AES 用于合金材料分析559
五、MWP-AES 用于臨床診斷559
六、常壓N2MP-AES 的分析應用562
第六節 技術展望565
參考文獻567
第八章 輝光放電原子發射光譜分析567
節 輝光放電原子發射光譜原理567
一、輝光放電的產生及過程567
二、輝光放電形成的發射光譜580
三、輝光放電的供能方式581
四、輝光放電發射光譜的成分和深度分析585
第二節 輝光放電原子發射光譜的主要儀器設備589
一、輝光放電光譜儀的基本組成589
二、輝光放電光譜儀器的基本控制參數595
三、常用輝光放電發射光譜儀596
第三節 輝光放電原子發射光譜的分析技術與方法598
一、樣品的選擇與準備598
二、輝光放電發射光譜分析參數的優化601
三、輝光放電發射光譜法的校準607
四、輝光放電發射光譜的分析應用614
五、輝光放電發射光譜分析線選擇625
六、輝光放電發射光譜分析國內外相關標準及參考資料640
第四節 輝光放電原子發射光譜的應用641
一、在冶金行業中的應用641
二、在環境、有機物領域中的應用642
三、在其他成分分析領域中的應用643
四、在材料表面分析中的應用643
參考文獻647
第九章 激光誘導擊穿光譜分析652
節 激光誘導擊穿光譜分析發展歷程與現狀652
第二節 激光誘導擊穿光譜分析原理654
一、激光與物質相互作用機理654
二、LIBS 等離子體光源參數診斷 655
三、LIBS 定性分析 657
四、LIBS 定量分析 659
第三節 激光誘導擊穿光譜儀器裝置 659
一、LIBS 儀器結構 659
二、雙脈沖LIBS 系統 663
三、超短脈沖LIBS 系統 665
四、便攜式LIBS 系統 666
五、遠距離遙測LIBS 系統 667
第四節 激光誘導擊穿光譜分析技術及方法 669
一、LIBS 成分分析 669
二、LIBS 表面微區分析 672
第五節 激光誘導擊穿光譜的應用 673
一、在工業生產領域中的應用 673
二、在環境領域中的應用 678
三、在生物醫學領域中的應用 679
四、在空間探索及核工業領域中的應用 680
五、在文物鑒定領域中的應用 681
參考文獻682
第十章 火焰原子發射光譜分析687
節 火焰原子發射光譜分析的基礎687
一、火焰原子發射光譜法基本原理687
二、火焰成分與溫度689
三、火焰分析特性689
第二節 儀器裝置718
一、激發光源718
二、分光器719
三、檢測器719
四、火焰發射光譜法儀器720
第三節 火焰原子發射光譜法的誤差來源及消除方法720
一、FAES 法的誤差來源及操作注意事項720
二、FAES 法與FAAS 法的比較721
第四節 火焰原子發射光譜法的應用721
參考文獻724
第三篇 原子吸收光譜分析
第十一章 原子吸收光譜分析概論 728
節 原子吸收光譜分析的特點 728
第二節 原子吸收光譜的基本術語和概念 729
參考文獻 731
第十二章 原子吸收光譜分析的基本原理 732
節 原子吸收光譜 732
一、不同能級原子的分布 732
二、原子吸收光譜的產生 732
三、原子吸收光譜的譜線波長 733
四、原子吸收光譜的譜線輪廓 733
五、原子吸收光譜的譜線強度 735
第二節 原子吸收光譜分析中原子化方法 735
一、火焰原子化 735
二、無火焰原子化的基本過程和原子化機理 737
三、氫化原子化法739
四、冷蒸氣發生火焰原子化法739
第三節 原子吸收光譜法中的干擾及消除方法739
一、化學干擾739
二、電離干擾741
三、光譜干擾743
四、物理干擾746
五、背景吸收干擾747
第四節 原子吸收光譜分析的定量關系750
一、吸光度與被測元素濃度關系750
二、原子吸收測量的基本關系式751
第五節 原子吸收光譜法常用基本數據751
一、元素共振線的躍遷譜項751
二、部分原子吸收線的振子強度755
三、原子吸收光譜分析中元素主要吸收線及相對靈敏度756
四、譜線寬度數據757
五、原子化效率（β值） 764
六、各種火焰性能 766
參考文獻 767
第十三章 原子吸收光譜儀器 768
節 原子吸收光譜儀的組成和構造 768
第二節 原子吸收光譜儀的激發光源 769
一、銳線光源 769
二、連續光源 772
三、背景校正連續光源 773
第三節 原子吸收光譜儀的原子化器 773
一、火焰原子化器 773
二、石墨爐原子化器 775
三、氫化物發生-原子化器 779
四、冷蒸氣發生-原子化器 780
五、電熱絲原子化器 780
第四節 原子吸收光譜分光系統 780
一、原子吸收光譜儀的外光路 780
二、原子吸收光譜儀的分光系統 781
第五節 原子吸收光譜儀的檢測系統 784
一、光電倍增管 784
二、固態檢測器 785
三、雙檢測器 786
第六節 原子吸收光譜儀進樣系統 787
第七節 原子吸收光譜儀的一般操作規程 787
一、火焰原子吸收光譜儀 788
二、石墨爐原子吸收光譜儀 789
三、火焰原子吸收光譜儀性能的判斷和要求 789
第八節 原子吸收光譜儀的安裝及維護 790
一、安裝條件 790
二、儀器的日常維護 791
三、儀器的安全操作要求 794
四、原子吸收光譜儀常見故障及處理 795
五、原子吸收光譜儀的校準和期間核查 796
第九節 國內外常見原子吸收光譜儀 798
參考文獻 800
第十四章 原子吸收光譜分析的實驗技術801
節 進樣技術801
一、火焰原子吸收光譜法的進樣技術801
二、無火焰原子吸收光譜法的進樣技術801
第二節 基體改進技術802
一、基體改進劑的類型802
二、基體改進的機理803
第三節 石墨管改進技術804
一、石墨管改進機理804
二、幾種常用的石墨管改進方法804
第四節 平臺原子化技術805
第五節 探針原子化技術806
第六節 原子吸收光譜分析法中的背景校正技術807
一、氘燈法校正背景807
二、塞曼效應法校正背景809
三、空心陰極燈自吸收法校正背景811
四、連續光源高分辨率法校正背景812
五、雙波長法校正背景813
六、背景校正能力的測試815
第七節 流動注射（FIA）與原子吸收法聯用技術816
第八節 原子吸收光譜分析的間接測定技術818
第九節 原子吸收光譜分析的絕對分析法821
一、火焰原子吸收絕對分析法821
二、石墨爐原子吸收絕對分析法821
參考文獻822
第十五章 原子吸收光譜法的分析方法823
節 原子吸收光譜分析的一般步驟823
一、樣品制備823
二、火焰原子吸收光譜測定條件的選擇827
三、無火焰原子吸收光譜測定條件的選擇830
四、原子吸收光譜分析的定量方法832
第二節 火焰原子吸收光譜法元素的測定條件833
第三節 無火焰原子吸收光譜法元素的測定條件 843
參考文獻 847
第十六章 原子吸收光譜分析的應用 848
節 金屬及合金分析應用 848
第二節 地質與礦物分析應用 849
第三節 能源、石油化工分析應用852
第四節 環境分析應用854
第五節 水質分析應用857
第六節 食品及飼料分析應用860
第七節 生化樣品分析應用863
第八節 中藥及植物制品分析應用867
第四篇 原子熒光光譜分析
第十七章 原子熒光光譜分析概述 872
節 原子熒光光譜分析的發展 872
第二節 原子熒光光譜分析的特點 873
第三節 原子熒光光譜分析的基本術語 873
參考文獻 874
第十八章 原子熒光光譜分析的基本原理 875
節 原子熒光的產生 875
第二節 原子熒光的類型 875
一、共振熒光 875
二、非共振熒光 876
三、敏化熒光 877
四、原子熒光的能級躍遷 877
五、各元素原子熒光能級躍遷與相對熒光強度 878
第三節 原子熒光譜線強度及影響因素 885
一、熒光量子效率 885
二、熒光猝滅 886
三、原子熒光的飽和效應 887
第四節 原子熒光光譜分析的定量關系式 887
參考文獻 888
第十九章 原子熒光光譜分析儀器 889
節 原子熒光光譜儀的類型 889
一、有色散原子熒光光譜儀 889
二、非色散原子熒光光譜儀 889
第二節 原子熒光光譜儀器的關鍵部件 890
一、激發光源 890
二、原子化器 894
三、檢測系統 897
四、不同激發光源與原子化器各元素的檢出限898
第三節 蒸氣發生-原子熒光光譜分析技術935
一、方法的特點935
二、方法的應用范圍935
三、蒸氣發生樣品導入系統935
第四節 典型的蒸氣發生-原子熒光光譜儀938
一、儀器的結構與工作原理938
二、國內外主要的商品原子熒光光譜儀940
參考文獻941
第二十章 蒸氣發生-原子熒光光譜分析實驗技術942
節 蒸氣發生法的基本原理942
一、氫化物發生法942
二、汞蒸氣發生法943
三、揮發性化合物發生法944
第二節 蒸氣發生-原子熒光光譜分析中的干擾944
一、干擾的分類944
二、液相干擾的產生與克服945
三、氣相干擾的產生與克服946
參考文獻947
第二十一章 色譜-原子熒光光譜聯用技術及其應用948
節 液相色譜與原子熒光光譜的聯用948
第二節 氣相色譜與原子熒光光譜的聯用950
第三節 毛細管電泳與原子熒光光譜的聯用951
參考文獻951
第二十二章 原子熒光光譜分析在各領域中的應用 952
節 地質領域中的應用 952
第二節 金屬與礦物領域中的應用 954
第三節 環境領域中的應用 956
第四節 食品與飼料領域中的應用959
第五節 生物與醫藥領域中的應用961
第六節 化工與輕工產品領域中的應用963
第七節 石油及其加工產品領域中的應用965
第八節 原子熒光光譜分析方法現行標準966
第五篇 X 射線熒光光譜分析
第二十三章 X 射線熒光光譜分析原理 973
節 X 射線產生原理 973
一、宇宙X 射線 973
二、同步輻射X 射線 973
三、X 射線連續譜 973
四、元素特征X 射線 974
第二節 X 射線特性 975
一、光電效應與俄歇效應 975
二、光電方程、Moseley 定律 975
三、躍遷選擇定則 975
四、受禁躍遷及衛星線 976
五、熒光產額 977
第三節 X 射線與物質的相互作用 978
一、X 射線吸收 978
二、吸收邊 978
三、X 射線散射 979
四、X 射線衍射 980
參考文獻 981
第二十四章 X 射線熒光光譜儀 982
節 激發源 982
一、X 射線管 982
二、X 射線管特性與靶材選擇 983
三、激發條件選擇 983
第二節 探測器 984
一、正比計數器 984
二、閃爍計數器 984
三、逃逸峰 985
四、半導體探測器 985
第三節 波長色散X 射線熒光光譜儀 986
一、波長色散光譜儀結構與工作原理 986
二、波長色散光譜儀激發源系統主要部件與作用987
三、波長色散光譜儀探測器系統主要部件與作用988
第四節 能量色散X 射線熒光光譜儀989
一、能量色散光譜儀結構及主要部件989
二、譜處理991
第五節 偏振及全反射X 射線熒光光譜儀991
一、偏振X 射線熒光光譜儀991
二、全反射X 射線熒光光譜儀992
參考文獻993
第二十五章 X 射線熒光光譜分析樣品制備技術995
節 樣品制備中的一般性原則995
一、應關注的問題995
二、樣品制備的一般性原則996
第二節 固體塊樣的制備997
一、概述997
二、金屬及合金樣品的制備997
第三節 粉末壓片法998
一、壓環法998
二、直接壓制法998
三、鑲邊法和樣品杯法999
四、加入黏結劑壓制999
第四節 玻璃熔片法999
一、玻璃熔片法及其優點999
二、熔劑1000
三、熔融輔助試劑1002
四、坩堝和模具1002
五、熔樣設備1002
六、玻璃熔片法的誤差控制1003
參考文獻1003
第二十六章 X 射線熒光光譜定量分析方法與數據處理 1004
節 定量分析概述 1004
第二節 基體校正理論與方法 1005
一、經驗系數法 1005
二、理論影響系數法 1007
三、基本參數法 1011
四、內標法 1012
五、標準加入法 1012
第三節 無標樣定量分析 1013
第四節 薄樣和多層膜分析 1014
一、薄樣及其分析 1014
二、多層膜分析 1015
第五節 常用數據處理方法 1015
一、離群值的判斷和處理 1015
二、重復性與再現性 1017
三、測量結果的比較 1018
四、測量結果的處理和報告 1018
參考文獻 1019
第二十七章 微區X 射線光譜分析技術與應用 1021
節 同步輻射X 射線熒光光譜分析 1021
一、同步輻射裝置：原理與特性 1021
二、同步輻射X 射線光源聚焦方式與原理 1022
三、SRXRF 應用 1024
第二節 X 射線吸收譜形態分析技術 1024
一、XAFS 原理 1024
二、XAFS 光束線設計和光學器件 1026
三、XAFS 的幾種探測模式 1027
四、XAFS 應用 1028
第三節 微區X 射線熒光光譜分析 1028
一、毛細管透鏡聚焦原理 1029
二、三維共聚焦光譜儀結構與原理 1029
三、微區XRF 分析應用 1030
第四節 掃描電鏡微區成分分析技術 1034
一、掃描電鏡基本原理1034
二、掃描電鏡微區成分分析技術1034
三、掃描電鏡結合微區成分分析技術的應用1036
參考文獻1038
第二十八章 X 射線熒光光譜分析應用1040
節 地質、生態與環境樣品分析1040
第二節 生物樣品分析1044
第三節 冶金及材料分析1048
第四節 考古樣品分析1055
第五節 刑偵樣品分析1059
第六節 大氣飄塵分析1061
第七節 活體分析1064
參考文獻1067
第二十九章 XRF 分析標準物質與標準方法1070
節 XRF 分析標準物質和方法概述1070
一、XRF 分析標準物質概況1070
二、XRF 分析標準方法概況1071
第二節 XRF 標準方法的主要應用領域1073
第三節 XRF 標準方法應用實例1075
一、石油領域XRF 分析標準方法實例1075
二、鋼鐵領域XRF 分析標準方法與應用技術1075
三、礦石樣品XRF 分析標準方法與應用技術1076
四、電子電氣產品中限用物質鉛、汞、鉻、鎘和溴的快速篩選1076
五、硅片表面金屬沾污的全反射X 射線熒光光譜測試方法1077
六、首飾貴金屬含量測定1077
參考文獻1078
附表1079
縮略語表 1191
主題詞索引 1195
表索引1201