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一、概述

原子荧光光谱仪是一种光谱痕量分析仪器。 原子荧光是指被测样品的液体雾化为气态基态自由原子后，吸收外界光源一定频率的辐射能量而跃迁到高能态。 这些高能态电子一般在10-8秒内回到基态，并以特征光谱的形式发射能量，即原子荧光。

原子荧光光谱仪的主要功能是检测重金属含量。 检出限可达PPT级。 它还可以与液相结合用于元素形态分析。 是国内流行的实验室设备。

值得一提的是，原子荧光光谱仪是为数不多的具有我国自主知识产权的分析仪器，填补了国际空白国产光纤光谱仪，受到国家有关部门的重视。

2. 生产

利用原子荧光法测定元素含量于1964年在国际上首次提出，基础理论研究由美国和英国的研究组进行，早期生产由美国公司进行。 直到 1995 年左右才开始商业化生产。原子荧光。 与国外相比，国内原子荧光技术的发展较为迅速。 1975年开始研究。1979年，西北有色地质研究所郭晓伟教授研制成功氢化原子荧光光谱仪（HG-AFS）。 20世纪80年代初，第一台原子荧光诞生。

20世纪70年代后期，我国地质矿产部要进行大规模地质调查，测出大量的砷、锑、铋、汞。 之前采用的化学方法不仅速度慢，而且工作量大，重复性也得不到保证。 为此，国家有色地质总局派郭晓伟课题组到西北有色地质研究所研究测量这些元素的仪器。

1979年，郭晓伟研制成功了以溴化物无极放电灯为激发光源的光谱仪。 随后在80年代初，课题组与北京地质仪器厂合作研制生产了第一台A原子荧光光谱仪（与西安无线电八厂、浙江温州分析仪器厂、江苏宝应分析合作试制）仪表厂等）。 此后，我国原子荧光产业发展迅速：

1985年，北京地质仪器厂开始批量生产原子荧光光谱仪

1987年空心阴极灯及其供电方式取代无极放电灯

1989年由手动仪器转变为电脑控制的半自动设备

1990年，流动注射取样法产生

1994年郭晓伟发明间歇流取样装置

1995年，张金茂等研制出氩氢火焰低温点火装置

1998年郭晓伟教授成功研究原子荧光火焰法，可测定金、银等。

2002年刘明中、方兆伦等将顺序进样装置用于进样系统

2002年郭晓伟教授提出连续流采样技术并投入研发。 直到2005年才成功投产，并于2006年获得专利。

3.性能

如何找出原子荧光的优缺点？ 从消费者的角度来看，无非是：

A、首先看产品是否能用，是否耐用

B.其次，看主要绩效指标

C、然后检查是否好用，包括使用习惯、培训、软件界面、分析速度等。

D、然后，看价格、售后服务等。

E.最后还要看配件是否易碎，配件价格是否合理等。

F、从以上可以确定生产厂家，然后选择符合自己要求的产品型号（如测量元素、化合价等）

《中华人民共和国国家标准》GB/T21191-2007《原子荧光光谱仪国家标准》和《中华人民共和国国家计量检定规程》JJG939-2009《原子荧光光度计计量规程》，两个文件规定，属于原子荧光光谱仪（又称原子荧光光度计），共有5项指标必须检测。 以下是5大指标及其通俗易懂的解读：

基线稳定性：反映仪器稳定性的参数，一般受电路和光路影响（长期使用，不稳定）

检出限：最低可测量的下限（有时称为灵敏度，即当元素含量较小时，仪器是否能分辨出来）

重复性：多次测量之间的一致程度，（也叫精密度，反映仪器的准确度）

线性范围：被测元素能从最小到最大呈线性关系变化的范围

通道间干扰：两个通道（即两种元素）同时测量时相互干扰的检出限，是原子荧光仪器应用到不适合的用户场合的基础； 信道间干扰是同时测量两个或多个元素的要求； 为此，可重复性是最重要的指标。 由于用户配制的样品或标准溶液大多会被稀释或浓缩，重复性的微小差异都会导致很大甚至巨大的数据误差。 原子荧光光谱仪是一种比较精密的分析仪器，元件和专有名词很多，再加上各大厂商编纂的各种名词，有时用户可能会一头雾水。 然而，原子荧光光谱仪是一个整体。 任何元件和技术的使用，如最新的多层气液分离技术、各种记忆效应消除技术、先进的取样泵、废液处理系统等，最终都是为了让化学反应更好或消除污染干扰，以获得更好的重复性等指标，都是为以上五个主要参数服务的。 此外，为了扩大可测量元素的种类，简化用户操作和前处理步骤，增加各种安全报警装置和维护升级，加快仪器分析速度，扩大应用范围等，也具有重要意义. 此外，不管其他的各种功能、部件、采样方式、光路系统、各种配件再漂亮、再先进，也都是各大厂商的噱头和营销策略。 换句话说，它没有多大意义。

4.分类

①、从反应原理

A、氢化物生成（加氢法）：一般测11-12个元素

B. 火焰法：可与氢化法结合测定18-19种元素

②、按通道数

A. 单通道：可同时测量一种元素

B、双通道：可同时测量两种元素，也是应用最广泛的

C. 多通道：可以同时测量多种元素，但在理论上和实践中，首先，要同时测量多种元素共存于同一环境中是非常苛刻或难以实现的； 第二，激发光源有一个最佳角度，多通道不能满足所有通道的激发光源都获得最佳角度； 第三，通道之间存在干扰，双通道解决不了，更不用说多通道了； 第四，即使可以实现，复杂度和测量时间也超过单双通道。 道路测量。 因此，多通道同步测量成为现阶段厂商宣传产品的一种手段。

③、从光学上

A. 色散原子荧光光谱仪

B. 非色散原子荧光光谱仪

④、自进样法

A、间歇流：间歇进样又称间歇流，其特点是样品和空白交替输入仪器。 按所用动力装置可分为手动间歇法、流动注入法、间歇泵法、顺序注入法。

B、连续流：连续进样，其特点是样品直接连续输入仪器，试验过程中不需要做空白

5.制造商

我国原子荧光取得的巨大成就离不开相关科研人员和单位的辛勤付出。 那么这些先驱者从这里去了哪里呢？ 截至2012年，原子荧光的厂家有哪些？

A. 郭小伟教授及其公司：

郭晓伟教授是当之无愧的中国氢化原子荧光仪器的奠基人和火焰原子荧光的唯一奠基人。 1997年郭教授研制出火焰法原子荧光后，国家地质总局停止与北京地质仪器厂技术出口合作，转而自行生产。

1999年，西安索坤科技发展有限公司成立，郭晓伟课题组成为公司科研部，郭晓伟任公司总工程师。 西安索坤股份有限公司是一家国有控股公司，专注于研发。 2002年前后，各厂家原子荧光技术的采样方式均为间歇采样。 间歇取样法从化学反应原理导致重复性。 不高，操作麻烦，一般必须配备自动进样器。 为了改变这种状况，2002年，郭晓伟教授提出了连续流采样法的思想并潜心研究。 他带领的西安索坤团队开拓进取，终于在2005年将连续流技术投入生产——世界第一台连续流采样原子荧光机SK-2002A诞生。

2004年，西安索坤股份由国有改制，迁址北京，更名为北京金索坤科技发展有限公司，同时注销西安索坤公司。 可见，北京金索坤是郭教授继承的公司，技术背景很高。 金速坤得益于郭教授最终研发的连续流技术国产光纤光谱仪，因此该仪器的性能是目前市场上最好的，直接体现在：它具有高达0.3%-0.6%的重复性指标，这是目前无法企及的市场上所有其他制造商。 公司的产品特色还包括：火焰原子荧光，可测量金、银、铜、铁等氢化原子荧光以外的元素。 此外，它具有很高的采样速度，每个样品的测试时间约为20秒。 从市场角度看，公司受制于早期性体制，过于注重技术研发而忽视了市场。 截至2012年11月，其市场份额约为第3至4位。 2010年以来，公司将越来越多的精力放在市场开发和客户维护上。 因此，它仍然具有一定的发展空间和潜力。

B、总工程师刘明忠和北京地质仪器厂、科创海光：

正如我们上面介绍的，北京地质仪器厂在我国原子荧光的研究、生产和发展中发挥了不可或缺的重要作用。 地矿部北京地质仪器厂始建于1959年，1988年先后成立了北京海光仪器公司、奥迪仪器公司两个分厂。 后来，这两个分厂分开独立经营。 奥迪仪器公司主要从事地球物理仪器的开发和销售，海光仪器主要从事原子荧光光谱仪的开发和销售，以及原子吸收等产品的代理和销售。 提起地质仪器厂和海光，就不能不提刘明忠高级工程师。 1965年至2000年先后在地质仪器厂、海光工作，历任地质仪器厂项目负责人、海光总工程师、海光总经理等职。刘明忠高级工程师对原子能机构的改进起到了至关重要的作用荧光，包括第一台原子荧光设备的生产，以空心阴极灯为激发光源，顺序注入装置的引进。 他参与了这项研究。 2000年前后，刘明忠带领海光原总工程师、副总工程师，以及开发部、市场部、进出口部、品管部、生产部、财务部的管理人员。 从海光辞职，创办北京万拓仪器有限公司。 至此，海光仅有的技术背景大部分流向了万拓公司。 海光是第一台氢化物一代原子荧光光谱仪的诞生地，为我国原子荧光的产生和发展做出了突出贡献。 拥有20多年的生产经验，产品稳定知名，累计销量近万台。 2010年之前，其市场占有率一直位居第一。 因为是国有企业，所以享受的国家政策支持比较多，产品价格也不错。

C、刘明忠、北京吉天仪器有限公司：

前文提到，刘明忠在2000年前后带领部分技术管理骨干从海光离职，成立了北京万拓仪器有限公司，后融资为北京吉天大天鹅，最后更名为北京吉天仪器有限公司。 , 有限公司，董事长为刘明忠。 成立十余年来，吉田锐意进取。 在开发和生产原子荧光的同时，还注重引进先进的现代企业管理。 如“CRM客户关系管理软件”、“PDM产品数据管理系统”等，建立了现代化的管理体系，不走家族式的短视模式。 吉田的产品逐渐形成三大系列：

A、原子荧光系列，包括AFS形态分析仪、AFS RoHS测量仪、AFS血铅仪等；

B、有机分析仪器系列，包括全自动流动注射分析仪、便携式气相色谱仪、液相色谱仪等；

C、样品前处理设备系列，包括介质辅助微波消解仪、全自动快速溶剂萃取仪等。此外，吉天公司更注重市场推广，长期坚持品牌建设。 效果也很明显：2011年，其市场占有率首次超过海光，成为国内最大的原子荧光生产企业。 由于业绩突出、进步迅速，吉天于2011年8月被聚能科技（杭州）有限公司收购，成为聚能科技在实验室仪器市场的战略布局，加速了公司在实验室分析仪器和样品。 处理仪器业务的战略规划中的重要一步。 和现在的海光相比，极天在技术上略占优势。 毕竟，总经理刘明忠和总工程师王安邦的离职影响更大。 但像海光，如果没有郭小伟的连续流技术，其重复性指标最高也只能达到0.8%。 此外，吉天锐意进取，开发多功能仪器，在仪器的外观细节和差异性上精益求精，致力于市场开拓，为原子荧光应用领域的拓展做出了无与伦比的贡献。 被聚光科技收购后，短时间内会发生怎样的变化，将如何应对原子荧光市场，仍是未知数。

D.张金茂、北份瑞丽分析仪器有限公司：

北京北分瑞利分析仪器（集团）有限公司隶属于北京精仪集团有限公司，目前主要生产色谱、光谱、过程分析仪器、有毒有害物质报警监测系列、水质、烟道气体分析等系列产品及标准气、氦气等气体产品。 我国第一批商品化的质谱、红外、气液色谱、光谱仪均由北分瑞利集团公司生产。 但是，在原子荧光领域，瑞利能在原子荧光领域占有一席之地，与张金茂高工是分不开的。 张金茂就职于国土资源部物探化探研究所，长期从事原子荧光光谱仪研制及方法研究； 主持起草了《原子荧光光谱仪》国家标准（GB/T 21191-2007），并于当年与郭晓伟课题组合作研讨。 其对原子荧光光谱仪的最大贡献是1995年研制出氩氢火焰低温点火装置，提高了部分元素的灵敏度，增加了电炉丝的使用寿命。 张金茂还担任瑞利“原子荧光实验室”的顾问，为瑞利原子荧光的诞生做出了突出贡献。 还值得一提的是，Rayleigh 也是 2005 年最早将色谱与原子荧光结合用于形态分析的制造商之一。

E、其他厂家：

除了上述4家公司外，国内原子荧光厂商还有：General Analysis General、东西电子、物探所（廊坊地源）、江苏天瑞。 比上述公司晚，技术根基也参差不齐，但不排除后发制人的可能。 目前国外只有英国PSA公司和加拿大Aurora公司从事原子荧光的生产，但在理论研究、产品性能指标、影响力、生产规模等方面都无法与国内相提并论。 这就是为什么我们会看到，在招标文件的一堆“X仪器（进口）”中，出现了“原子荧光光谱仪（国产）”。 正是上述这些厂商相互竞争，科研人员不断开拓创新，提高了我国原子荧光技术，扩大了原子荧光光谱仪的应用范围，为发展具有自主产权的分析仪器做出了不可磨灭的贡献在中国。

六、行业现状及发展前景

①、行业现状

原子荧光光谱仪（AFS）作为我国为数不多的具有自主知识产权、技术水平超过进口的分析仪器之一，在检测Pb、Hg、Cr、Cd、As时方法简单、灵敏度高、Zn、Se等元素。 国内多家厂商技术完善，产品性能趋于稳定。 从行业来看，需要原子荧光的行业逐年增加，覆盖了国家几十个部门和单位，以及一些食品相关、饲料相关、皮革相关、化妆品相关的企业，广度不断扩大。 在地域使用上，从省份向市县延伸，深度也在不断增加。 在国际市场上，虽然美国尚未将原子荧光检测纳入标准，但东南亚、俄罗斯等多个国家已将原子荧光检测纳入标准。 近两年，国内原子荧光产能快速增长，在每年数千台的基础上逐年递增。

②. 发展机会

A.国家政策方面，国家对重金属污染的治理越来越重视。 2011年2月左右国务院批准的《重金属污染综合防治“十二五”规划》是国务院发布的第一个“十二五”规划。 》国家规划。据有关报道，重金属污染是“十一五”规划突出的重大环境问题。党中央、国务院秉承环保为民的理念，决定部署加强重金属污染防治的一系列行动，主要包括：研究提出涉及铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染的技术标准、政策措施和管理规定；制定《 “高污染、高环境风险”产品清单，全面排查整顿重金属排污企业，优化涉重金属产业结构，完善重金属污染防治体系、事故应急体系、环保三大监管体系健康风险评估体系，为有效控制重金属污染奠定坚实基础。 这体现了国家治理重金属污染的决心，国家和涉及的主要企业也加大了对相关检测和监测仪器的投入。

B、从社会上看，柳江镉污染事件、毒胶囊事件等越来越多的现象表明，人民群众对重金属污染越来越反感。 这对整个行业来说是一剂强心针，让我们的仪器能够更贴近大众，服务大众，更有潜力。 控制重金属污染，前提是能够快速、准确地测定重金属的含量和某些元素的形态。 只有当它们可以被检测到时，才能对其进行监督。

③. 发展方向

A.小型化、便携化、现场快速检测、应对突发社会事件

B、新型光源：连续光源、激光光源、强短脉冲光源及配套检测器及新型检测技术

C.新型雾化器：不易生成氢化物的元素都可以测量

D. 添加组件或处理方法模块，衍生出各种原子荧光仪器。

E、不断提高机械、电气、原理水平，不断开发和升级产品