Mô hình chung cho các phép đo phổ nguyên tử được thể hiện như trong Hình 2.1bao gồm các bộ phận chính là nguồn sáng, máy quang phổ và detector.
Hình 2.1Mô hình chung cho các phép đo phổ nguyên tử9.
Nguồn sáng cung cấp điều kiện để kích thích các nguyên tử. Thông tin về các nguyên tử của mẫu nghiên cứu sẽ thu được từ phổ của các tín hiệu ánh sáng phát ra. Có nhiều loại nguồn sáng khác nhau được sử dụng để đáp ứng các yêu cầutrong nghiên cứu như ngọn lửa, hồ quang, nguồn bức xạ nhiệt, đèn dây tóc Wolfram, đèn phóng điện qua chất khí, laser, v.v.v. [4].
Bộ phận quan trọng thứ hai trong đo phổ là máy quang phổ. Máy quang phổ bao gồm các thấu kính và máy đơn sắc. Máy đơn sắc thường được sử dụng là lăng kính, cách tử nhiễu xạ và giao thoa kế. Lăng kính trong máy đơn sắc phải được làm từ các vật liệu có độ tán sắc lớn, do đó, thường được làm từ thạch anh, fluorit10
và muối mỏ. Cách tử nhiễu xạ trong máy đơn sắc thường được dùng là cách tử phản xạ và cách tử truyền qua có hằng số cách tử lớn. Giao thoa kế trong máy đơn sắc thường được sử dụng nhiều nhất là giao thoa kế Michelson và giao thoa kế Fabry – Perot. Nguyên tắc hoạt động của một máy quang phổ lăng kínhđược thể hiện như Hình 2.2. Ánh sáng đi qua khe hẹp đặt ở mặt phẳng tiêu của thấu kính L1 sẽ cho ra một chùm sáng song song. Sau đó, chùm sáng song song đi qua lăng kính cho ra các chùm sáng đơn sắc khác nhau
9[4].
37
theo các hướng khác nhau. Thấu kính L2 đặt ở lối ra của máy quang phổ sẽ hội tụ các chùm sáng đơn sắc tại một điểm trên mặt phẳng tiêu.Thay vị trí của lăng kính bằng cách tử nhiễu xạ hoặc bộ phận giao thoa, ta sẽ có được máy quang phổ cách tử và máy quang phổ giao thoa[2].
Hình 2.2Mô hình của một máy quang phổ11.
Ta có thể quan sát phổ bằng cách đặt một tấm kính mờ hoặc chụp ảnh phổ.Ngày nay, người ta thu phổ nguyên tử nhờ các detector. Các detector đầu tiên được sử dụng (vào thế kỉ 19) là các pin nhiệt điện (có gắn điện kế) hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck. Ngày nay, các detector có thể là các tế bào quang điện hoặc pin quang điện.Dòng điện qua các thiết bị này có cường độ tỉ lệ với cường độ ánh sáng tới nênta có thể đo được cường độ ánh sáng tới theo cường độ dòng điện qua detector. Nguyên tắc hoạt động của các thiết bị này giống hệt nguyên tắc đo cường độ dòng điện trong điện kế thông qua góc lệch của kim điện kế [2].