基于数字微镜器件的原子荧光信号增强技术研究

王宏霞 李颖超 李春生 周志恒 马振予 田地

引用本文: 王宏霞, 李颖超, 李春生, 周志恒, 马振予, 田地. 基于数字微镜器件的原子荧光信号增强技术研究[J]. 分析化学, 2021, 49(9): 1470-1477. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210467 shu
Citation:  WANG Hong-Xia,  LI Ying-Chao,  LI Chun-Sheng,  ZHOU Zhi-Heng,  MA Zhen-Yu,  TIAN Di. Study on Signal Enhancement Technology for Atomic Fluorescence Spectrometry Based on Digital Micromirror Device[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(9): 1470-1477. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.210467 shu

基于数字微镜器件的原子荧光信号增强技术研究

    通讯作者: 李春生,E-mail:lics@jlu.edu.cn; 田地,E-mail:tiandi@jlu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项课题项目(No.2016YFF0103303)资助。

摘要: 在氢化物发生-原子荧光光谱仪(HG-AFS)非色散检测系统基础上,增加基于紫外数字微镜器件(DMD)的色散检测系统,当测试样品存在光源光谱干扰或散射干扰时,选择色散系统检测样品,可以有效抑制干扰。由于增加了分光部件,色散系统的检出限(LOD)性能降低。为提高色散检测法的分析性能,本研究在光电倍增管(PMT)前增加柱面镜和扩大光电倍增管的最小有效区域,以增强信号强度,针对DMD翻转检测提出了定点模式,优化了元素检测时谱峰选取等分析方法,并对影响信号强度的仪器参数进行了优化。结果表明,本系统使180~320 nm范围内信号的检测强度提高至2倍以上,光谱分辨率提高至1.2倍以上,同时获得了Cd、Te、Sn和Zn的光源发射谱线和激发荧光谱线。利用本系统测试了10种HG-AFS常测元素,其中,Cd的检出限低于0.005 ng/mL,Sn的检出限低于0.02 ng/mL,Sb、Pb和Te的检出限低于0.05 ng/mL,As、Bi和Hg的检出限低于0.1 ng/mL,Se和Zn的检出限低于0.2 ng/mL。将此系统用于检测生活饮用水中As的浓度,加标回收率为93%~101%,RSDs为0.6%~3.3%,实际食品样品中As的加标回收率为95%~106%,RSDs为0.9%~3.4%。通过对紫外DMD光谱仪的改进、DMD翻转检测模式的升级以及分析方法的优化,有效改善了色散检测系统的检出限和分辨率,其检测能力满足生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)毒理指标限值的检测需求,在实际食品样品检测中也具有良好的检测准确度、灵敏度及稳定性。

English


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  • 收稿日期:  2021-04-26
  • 修回日期:  2021-06-28
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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