本发明涉及原子吸收光谱和原子发射光谱分析技术领域，具体涉及一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置及方法。
背景技术：
原子光谱分析仪器是当前元素分析检测最重要的仪器之一，主要包括原子吸收光谱仪、原子发射光谱仪和原子荧光光谱仪。虽然其在诸多领域的样品分析中获得了非常广泛的应用，但是随着现代社会对实际样品分析过程的要求日趋复杂，需要原子光谱仪器进一步提高分析性能、扩展仪器功能。目前，单一功能的原子光谱仪器已不能解决实际工作中遇到的多样化问题；同时还面临快筛、快检等现场分析方面的需求，以解决突发应急事件或提供原位实时数据以避免采样送样过程引起的数据不准确等问题。而影响原子光谱分析仪器在这些方面性能指标的最关键部件就是其原子化器/激发源，它不仅直接影响着原子光谱仪器的整体分析性能，还决定了仪器的体积大小、能耗高低和附属设备多少以及是否能够实现仪器的小型化应用，因此原子化器/激发源也是近年来原子光谱分析领域的研究重点和热点。原子光谱分析仪器常用的原子化器/激发源有火焰(比如空气乙炔火焰)、电热(比如石墨炉)、电感耦合等离子体等。但是这些原子化器/激发源大都存在装置复杂、体积大、能耗高(消耗燃气和助燃气或者电能)以及附属设备多(比如空气压缩机、循环冷却水机)等问题。
金属钨具有高熔点、良好导电性和延展性，以及相对化学惰性等特性，是一种理想的用于电热蒸发/原子化/激发装置的材料。因此它被加工成多种形式，比如钨舟、钨管和钨丝等，作为电热蒸发装置、原子化器和激发源等，应用于原子光谱分析仪器中。这其中，以金属钨丝最为常见，其体积小、成本低、功耗相对较低、驱动简单、升温/冷却速率快且不需要附加的冷却装置(仅靠工作载气即可快速冷却)，在原子光谱分析仪器中获得了较为广泛的应用，主要包括：作为原子化器用于原子吸收光谱和原子荧光光谱分析、作为激发源用于原子发射光谱分析等。此外，钨丝作为原子化器和激发源时，其同时也兼具着样品引入的功能。
原子吸收光谱分析仪器是最早发展起来且最成熟的一种原子光谱分析仪器，它具有灵敏度高、检出限低、方法成熟稳定、应用范围广等特点；但通常也存在一次只能分析一种元素、不能多元素同时分析，且线性范围相对较窄等缺点。而原子发射光谱分析仪器则正好能和原子吸收光谱分析仪器互补，它不仅能多元素同时分析，还具有线性范围相对较宽的优点。原子吸收光谱和原子发射光谱仪器在仪器结构上均有相似之处，二者均有包含原子化器/激发源和光谱检测器两个部件；不同之处在于原子吸收光谱相对于原子发射光谱仪器多一个光源。在原子发射光谱仪器中，分析元素直接在原子化器/激发源中被激发，并在去激发的过程中发射出元素的特征波长辐射，然后被光谱检测器检测，通过特征波长辐射强度对分析元素进行定量；而在原子吸收光谱仪器中，分析元素在原子化器/激发源中被原子化成为基态自由原子，并对光源发出的特征波长光线进行吸收，光谱检测器通过检测光源特征波长光线被吸收减弱的程度来对分析元素进行定量。虽然已有电热钨丝单独用于原子吸收光谱分析或原子发射光谱分析的报道，但并未有在同一台仪器中实现原子吸收和原子发射光谱同时测量的功能。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的问题提供一种钨丝电热原子吸收光谱和原子发射光谱同时测量的分析装置及方法。
本发明采用的技术方案是：一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，包括石英原子化/激发室，石英原子化/激发室连通四个通道：光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道出口位置分别设置有第一石英窗、第二石英窗和第三石英窗；光源通道对应位置设置有空心阴极灯，空心阴极灯连接到空心阴极灯电源；原子吸收检测通道对应位置设置有第一光谱检测器；原子发射检测通道对应位置设置有第二光谱检测器；第一石英窗和空心阴极灯之间设置有第一聚焦透镜，第二石英窗和第一光谱检测器之间设置有第二聚焦透镜，第三石英窗和第二光谱检测器之间设置有第三聚焦透镜；石英原子化/激发室内设置有钨丝，钨丝沿钨丝设置通道通过钨丝保护座固定在钨丝固定座上，并连接到钨丝供电电源；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道上分别设置有第一气体入口、第二气体入口和第三气体入口；石英原子化/激发室顶部设置有用于气体排出的废气出口。
进一步的，所述光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道呈十字形设置，其中光源通道和原子吸收检测通道中心线重合。
进一步的，所述钨丝设置在空心阴极灯发出的特征波长光线经过第一聚焦透镜汇聚后的光线的焦点正下方nmm位置。
进一步的，所述石英原子化/激发室为柱形石英腔室。
一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1：打开空心阴极灯预热t1时间；
步骤2：将样品进样到钨丝上；
步骤3：对钨丝按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却、预加热和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器和第二光谱检测器进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对分析元素进行定性和定量分析；
步骤5：对钨丝进行净化，冷却t2时间即完成检测。
本发明的有益效果是：
(1)本发明能够同时测量原子吸收光谱和原子发射光谱，仅通过一次进样，便可同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息；
(2)本发明通过同时测量原子吸收光谱和原子发射光谱，可以拓宽工作曲线的线性范围以及可直接分析待测样品的浓度范围，减少潜在样品稀释或富集带来的工作量，提高分析测试工作的效率；
(3)本发明通过原子吸收光谱分析法和原子发射光谱分析法同时测量可检测相同元素，也可检测不同元素，可有效拓宽元素分析种类范围；
(4)本发明体积小、能耗低、易于集成、附属设备少，能够实现仪器的小型化和便携式以用于现场分析；
(5)本发明同时测量原子吸收光谱和原子发射光谱，对于研究分析元素的原子化过程或激发过程中的原子状态与能级的变化等机理具有重要意义，可为原子光谱分析的机理研究提供新工具，同时也扩展原子光谱分析仪器的应用范围。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
图2为本发明实施例1得到的特征原子吸收光谱图，a为光源原始信号，b为吸收后光源信号。
图3为本发明实施例2得到的特征原子吸收光谱图，a为光源原始信号，b为吸收后光源信号。
图4为本发明实施例3得到的特征原子吸收光谱图，a为光源原始信号，b为吸收后光源信号。
图5为本发明实施例4得到的特征原子吸收光谱图，a为光源原始信号，b为吸收后光源信号。
图6为本发明实施例5得到的特征原子发射光谱图，a为背景信号，b、c为原子发射信号。
图7为本发明实施例6得到的特征原子吸收和发射光谱信号时序图。
图中：1-空心阴极灯电源，2-空心阴极灯，31-第一聚焦透镜，32-第二聚焦透镜，33-第三聚焦透镜，4-石英原子化/激发室，51-第一石英窗，52-第二石英窗，53-第三石英窗，61-第一气体入口，62-第二气体入口，63-第三气体入口，7-废气出口，81-第一光谱检测器，82-第二光谱检测器，9-钨丝，10-钨丝保护座，11-钨丝固定座，12-钨丝供电电源，x-原子吸收检测方向，y-原子发射检测方向。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，包括石英原子化/激发室4，石英原子化/激发室4连通四个通道：光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道出口位置分别设置有第一石英窗51、第二石英窗52和第三石英窗53；光源通道对应位置设置有空心阴极灯2，空心阴极灯2连接到空心阴极灯电源1；原子吸收检测通道对应位置设置有第一光谱检测器81；原子发射检测通道对应位置设置有第二光谱检测器82；第一石英窗51和空心阴极灯2之间设置有第一聚焦透镜31，第二石英窗52和第一光谱检测器81之间设置有第二聚焦透镜32，第三石英窗53和第二光谱检测器82之间设置有第三聚焦透镜33；石英原子化/激发室4内设置有钨丝9，钨丝9沿钨丝设置通道通过钨丝保护座10固定在钨丝固定座11上，并连接到钨丝供电电源12；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道上分别设置有第一气体入口61、第二气体入口62和第三气体入口63；石英原子化/激发室4上设置有用于气体排出的废气出口7。
光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道呈十字形设置，其中光源通道和原子吸收检测通道中心线重合。
钨丝9设置在空心阴极灯2发出的特征波长光线经过第一聚焦透镜31汇聚后的光线的焦点正下方nmm位置。
钨丝9设置在钨丝保护座10上，钨丝保护座10设置在钨丝固定座11上。
在原子吸收检测方向x，实现原子吸收光谱的检测。在原子发射检测方向y，实现原子发射光谱的检测。原子吸收检测方向x和原子发射检测方向y相互垂直或成一定的角度，它们的检测光路如下：
原子吸收光谱检测：空心阴极灯2发出的特征波长光线先后经过第一聚焦透镜31、第一石英窗51进入石英原子化/激发室4，到达钨丝9上方，经过原子吸收后，再经过第二聚焦透镜32进入第二光谱检测器81。其中，空心阴极灯2发出的特征波长光线经过第一聚焦透镜31汇聚后的光线的焦点正好位于钨丝9的正上方大约2～7mm范围内，再传输到第二聚焦透镜32后汇聚的光线的焦点正好落在第一光谱检测器81的入口。
原子发射光谱检测：在石英原子化/激发室4中，钨丝9上直接产生的特征发射光线先后经过第三石英窗53、第三聚焦透镜33，进入第二光谱检测器82。与原子吸收检测方向的后检测光路类似，钨丝9表面的原子发射光谱信号可以看作“点光源”，传输到第三聚焦透镜33后汇聚的光线的焦点正好落在第二光谱检测器82的入口。
石英原子化激/发室4，由柱形石英腔室构成，石英腔室四周均匀开接有四个支管形成四个通道，分别为光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道；其中光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道的管口密闭有石英窗片，分别为第一石英窗51、第二石英窗52、第三石英窗53；且在正下方留有气体入口，分别为第一气体入口61、第二气体入口62、第三气体入口63。剩下一个支管通道作为钨丝固定座11的插入口。石英原子化/激发室4顶部开有孔，作为废气出口7。
钨丝9、钨丝保护座10构成钨丝电热原子化/激发源部分，通过钨丝保护座10上的引脚固定在钨丝固定座11上。钨丝固定座11与钨丝供电电源12相连，钨丝固定座11与光路中的石英原子化/激发室4的支管通道之间形成气密封状态。
使用时，按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入样品约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却、预加热和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的元素基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的元素原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对分析元素进行定性和定量分析。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
本发明结合电热钨丝既能作为原子吸收光谱分析的原子化器，又能作为原子发射光谱分析的激发源的特性。同时也结合原子吸收光谱、原子发射光谱分析原理和仪器结构的差异与相似之处。将电热钨丝作为共用的原子化器/激发源，同时构建原子吸收光谱的检测光路和原子发射光谱的检测光路。由于钨丝对于样品的释放是一个快速的过程，通过系统集中控制电热钨丝的升温程序与在原子吸收光谱和原子发射光谱检测方向的光谱检测器之间的同步时序，完成同时检测工作以获得完整的原子吸收和原子发射光谱信号。
样品分析物在电热钨丝上经程序升温，先后经过干燥、灰化两个步骤，除去样品中的水分和基体，在后续的原子化/激发步骤被原子化、激发，处于基态的自由原子吸收光源的特征波长辐射，在原子吸收方向检测光源特征波长减弱的程度可得到原子吸收光谱信号。处于激发态的原子在去激发的过程中发射出特征波长辐射，并在原子发射光谱方向被光谱检测器检测，获得原子发射光谱信号。这样便实现了原子吸收光谱和原子发射光谱的同时测量，仅通过一次进样，便获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息。
同时构建相互垂直或成一定角度的原子吸收检测光路和原子发射检测光路，在原子吸收检测光路上依次布置空心阴极灯，聚焦透镜、插入固定有电热钨丝的石英原子化/激发室、聚焦透镜、ccd光谱检测器。原子发射检测光路由插入固定有电热钨丝的石英原子化/激发室、聚焦透镜和ccd光谱检测器构成，两个光路同时工作，互不干扰，完成原子吸收和原子发射光谱的同时测量。
本发明中石英原子化/激发室4，设置于原子吸收检测光路和原子发射检测光路的相交点。在石英腔室四周布置十字形的四个支管通道，其中一对支管通道在原子吸收检测光路上；一只支管通道在原子发射检测光路上；剩下一只支管通道作为电热钨丝的插入与固定管，而插入的钨丝发光部分，位于石英原子化/激发室4的中央，也正好位于原子吸收和原子发射检测光路相交点(也是光线汇聚后的焦点)的略下位置。光路上的三个支管通道管口覆盖有密封石英窗片，支管下方设置有气体入口，通入的气体对光路进行吹扫，有效避免原子化/激发产物污染石英窗片，以及避免光路被污染产生假的原子吸收信号和减弱检测到的原子发射信号。同时工作气体充满石英原子化/激发室保护电热钨丝(防止被氧化)，并将钨丝表面释放出来的分析元素带入测量光路中，也将废气带出腔室。整个石英原子化/激发室在垂直方向和水平的前后方向可调，以调节光路到最佳工作位置。
钨丝9可取自钨灯(比如欧司朗卤素灯hlx64655：24v、250w)，去掉外层灯罩，保留钨丝和钨丝保护座；也可通过定制加工方式获得。将钨丝9通过钨丝保护座10插在钨丝固定座11上，然后将钨丝9连通固定座插入石英原子化/激发室4的支管通道。钨丝固定座11与石英原子化/激发室4支管通道之间形成气密封状态。
可以采用氩气、氢气混合气体作为工作气体，起到对钨丝9的保护以及提高原子化/激发效率的作用。
实施例1
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有铬cr的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的cr基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的cr原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对cr进行定性和定量分析。
在冷却阶段获得空心阴极灯2的光谱原始信号如图2a所示，并在原子化/激发阶段获得被吸收减弱的空心阴极灯2的光谱信号如图2b所示。可以看出在箭头标注的cr特征波长位置有明显的原子吸收信号。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例2
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有铜cu的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的cu基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的cu原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对cu进行定性和定量分析。
在冷却阶段获得空心阴极灯2的光谱原始信号如图3a所示，并在原子化/激发阶段获得被吸收减弱的空心阴极灯2的光谱信号如图3b所示。可以看出在箭头标注的cu特征波长位置有明显的原子吸收信号。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例3
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有铟in的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的in基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的in原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对in进行定性和定量分析。
在冷却阶段获得空心阴极灯2的光谱原始信号如图4a所示，并在原子化/激发阶段获得被吸收减弱的空心阴极灯2的光谱信号如图4b所示。可以看出在箭头标注的in特征波长位置有明显的原子吸收信号。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例4
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有钒v的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的v基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的v原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对v进行定性和定量分析。
在冷却阶段获得空心阴极灯2的光谱原始信号如图5a所示，并在原子化/激发阶段获得被吸收减弱的空心阴极灯2的光谱信号如图5b所示。可以看出在箭头标注的v特征波长位置有明显的原子吸收信号。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例5
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有钡ba、铬cr、铜cu、铁fe、镁mg、锰mn、镍ni、钒v的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的元素基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的元素原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对分析元素进行定性和定量分析。
在冷却阶段获得背景信号如图6a所示，并在原子化/激发阶段获得的原子发射光谱图如图6b、c所示。可以看出在箭头标注的钡ba、铬cr、铜cu、铁fe、镁mg、锰mn、镍ni、钒v特征波长位置有明显的原子发射信号。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例6
按照以下步骤进行：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入含有铬cr的样品溶液约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的cr基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的cr原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对cr进行定性和定量分析。
在冷却阶段开始采集得到的cr特征波长的光谱强度时序图如图7所示。在原子化/激发开始之后，先出现明显的原子吸收信号，再出现原子发射信号。这是由于在钨丝电热原子化器/激发源上，先出现较多的基态自由原子，然后再出现较多的激发态原子，这和钨丝9的温度提升速率相关。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
实施例7
按照以下步骤进行同时测量原子吸收和原子发射光谱的部分元素及分析性能：
步骤1：打开空心阴极灯2预热t1时间；一般预热时间大约30分钟；
步骤2：将样品进样到钨丝9上，通过微量进样针或移液枪向钨丝9上进入样品约10～30μl；
步骤3：对钨丝9按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器81和第二光谱检测器82进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；在冷却期间，在原子化/激发开始前第一光谱检测器81和第二光谱检测器82采集到的光谱信号分别作为原子吸收光谱的光源原始光强和原子发射光谱的背景信号。在原子化/激发阶段通过第一光谱检测器81采集经原子化后的元素基态自由原子吸收减弱的空心阴极灯特征波长光谱强度，通过其强度的减弱程度计算吸光度。同时通过第二光谱检测器82采集被激发的元素原子在去激发过程中发出的特征发射光谱。获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对分析元素进行定性和定量分析。
步骤5：对钨丝9进行净化，通过净化步骤对钨丝9进行净化处理，以清除钨丝9表面的样品残留物。同时对钨丝9冷却30～60秒的时间，以备下一次进样检测。即完成本发明的工作过程。
其性能如表1所示。
表1.同时测量原子吸收和原子发射光谱的部分元素及分析性能
样品通过微量进样针直接进入在钨丝电热原子化器/激发源上，经过预先设置的升温程序，一般包括干燥、灰化、原子化/激发等，样品在钨丝表面先后完成去除样品水分和溶剂、去除样品基体，再通过原子化/激发步骤的高温使分析元素原子化为基态自由原子或被激发为激发态原子，从钨丝表面释放出来；并被外部的光路检测到原子光谱信号。部分应用中，还会在原子化/激发步骤之前增加一步冷却或预加热步骤，用以改善样品在原子化、激发过程中信号出峰的峰型，或者更进一步提高样品的释放速率以提高灵敏度。钨丝不仅可以提供原子光谱分析中原子吸收光谱分析的原子化器功能，同时也能提供原子发射光谱分析的激发源功能，而且在进行原子吸收光谱检测和原子发射光谱检测过程中可以互不干扰。如果能通过电热钨丝作为原子化器/激发源，将原子吸收光谱与原子发射光谱分析集成在一起，并实现原子吸收光谱和原子发射光谱的同时测量，则可以充分结合二者的优势，形成新的分析仪器，并具有新的仪器功能。在一次进样的条件下，实现原子吸收光谱与原子发射光谱的同时测量，提高仪器综合分析性能，并拓展仪器的应用范围。同时钨丝电热原子化器/激发源及基于其构建的原子光谱仪器均具有结构简单紧凑、体积小、能耗低、附属设备少、操作方便等优点，可望发展成为小型化甚至便携式的新型原子光谱分析仪器开创现场分析新应用。
本发明能够在钨丝电热原子化器/激发源上同时测量原子吸收光谱和原子发射光谱，仅通过一次进样，便可同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息。同时测量原子吸收光谱和原子发射光谱，可以拓宽工作曲线的线性范围以及可直接分析的待测样品的浓度范围，减少潜在的样品稀释或富集带来的工作量，提高分析测试工作效率。在ccd光谱检测器可采集光谱波长范围内，通过原子吸收光谱分析法和原子发射光谱分析法同时测量可检测相同元素，也可检测不同元素，两种方法同时测量可以有效拓展元素分析种类范围。可提高两种测量方法所得结果的时间和空间一致性，因此其结果可以相互验证，提高分析结果的准确性和可靠性。装置各个部件均具有体积小、能耗低、易于集成、附属设备少等特点，能够实现仪器的小型化和便携式以用于新型现场分析；同时测量原子吸收光谱和发射光谱，对于研究分析元素的原子化过程或激发过程中的原子状态与能级的变化等机理具有重要的意义，可为原子光谱的机理研究提供新工具，同时也扩展原子光谱仪器的应用范围。
1.一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，其特征在于，包括石英原子化/激发室(4)，石英原子化/激发室(4)连通四个通道：光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道出口位置分别设置有第一石英窗(51)、第二石英窗(52)和第三石英窗(53)；光源通道对应位置设置有空心阴极灯(2)，空心阴极灯(2)连接到空心阴极灯电源(1)；原子吸收检测通道对应位置设置有第一光谱检测器(81)；原子发射检测通道对应位置设置有第二光谱检测器(82)；第一石英窗(51)和空心阴极灯(2)之间设置有第一聚焦透镜(31)，第二石英窗(52)和第一光谱检测器(81)之间设置有第二聚焦透镜(32)，第三石英窗(53)和第二光谱检测器(82)之间设置有第三聚焦透镜(33)；石英原子化/激发室(4)内设置有钨丝(9)，钨丝(9)沿钨丝设置通道通过钨丝保护座(10)固定在钨丝固定座(11)上，并连接到钨丝供电电源(12)；光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道上分别设置有第一气体入口(61)、第二气体入口(62)和第三气体入口(63)；石英原子化/激发室(4)上设置有用于气体排出的废气出口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，其特征在于，所述光源通道、原子吸收检测通道、原子发射检测通道和钨丝设置通道呈十字形设置，其中光源通道和原子吸收检测通道中心线重合。
3.根据权利要求1所述的一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，其特征在于，所述钨丝(9)设置在空心阴极灯(2)发出的特征波长光线经过第一聚焦透镜(31)汇聚后的光线的焦点正下方nmm位置。
4.根据权利要求1所述的一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置，其特征在于，所述石英原子化/激发室(4)为柱形石英腔室。
5.如权利要求1～4所述任一项一种钨丝电热原子吸收/发射光谱同时测量的分析装置的分析检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：打开空心阴极灯(2)预热t1时间；
步骤2：将样品进样到钨丝(9)上；
步骤3：对钨丝(9)按照设定程序升温，样品依次经干燥、灰化、冷却、预加热和原子化/激发；
步骤4：在步骤3冷却开始时同时开启第一光谱检测器(81)和第二光谱检测器(82)进行光谱信号同步采集，在原子化/激发结束时停止光谱信号采集；获得的光谱数据经过数据处理同时获得原子吸收光谱和原子发射光谱信息，并通过同时测量获得的原子吸收光谱和原子发射光谱的波长和强度信息对分析元素进行定性和定量分析；
步骤5：对钨丝(9)进行净化，冷却t2时间即完成检测。
技术总结