與化學分析的發展歷程相似,原子發射光譜分析技術的進步從20世紀50年代的儀器化、60年代光電直讀化、70年代的微機化、80年代的智能化到90年代以來的數字化,可以看出原子發射光譜儀器的發展也是向高靈敏度、高選擇性、快速、自動、簡便和經濟實用發展。
傳統的以光電倍增管為檢測器的電弧和火花光譜儀仍在進一步的發展,并開發出高動態范圍光電倍增管檢測器(HDD),檢測靈敏度和線性范圍都有較大的提高。在測光方式上通過對火花激發機理的研究和計算機軟件的應用,提出了峰值積分法(PIM)、峰辨別分析(PDA)、單火花評估分析(SSE)、單火花激發評估分析(SEE)和原位分布分析技術(OPA),這些技術相應的硬件和軟件的應用,可以明顯地提高復雜樣品的分析靈敏度和準確度。而PDA、SSE、SEE和OPA技術還在解決部分狀態分析的問題上發揮了作用,如鋼鐵中的固溶鋁和非固溶鋁的定量分析、氮和硫的夾雜物的測定等,使火花光譜分析的測定精密度和準確度都有較大的提高。
火花光譜的測定范圍向遠紫外波段擴展,測定金屬材料中的氣體成分、超低碳和其他非金屬的方法和技術不斷改進,可測定的氮、氧含量已經達到10μg/g以下,碳含量可低至1μg/g,分析精度接近常規分析法的要求。
固體樣品直接分析一直是發射光譜的應用優勢,但制備或得到樣品的困難也是其推廣應用中所遇到的最大難題。電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP-AES)分析技術由于具有溶液進樣的優點,使發射光譜分析不僅在傳統應用領域冶金、地質、機械制造等行業中作為定性和定量分析的工具,而且擴大到農業、食品工業、生物學、醫學、核能以及環境保護等領域中作為化學成分的監控手段,擴展了發射光譜分析的應用范圍,同時將發射光譜分析推向了新的發展階段。光譜儀器制造技術也在不斷提高,特別是中階梯光柵交叉色散和固體檢測元件等新技術在ICP直讀儀器上得到推廣應用,推出所謂全譜型直讀儀器,成為今后發射光語同時型儀器的一個發展:也為照小型,實用化發展提供了技術基礎。
輝光放電(GD)用作原子發射光譜的激發光源,在直讀光譜儀器的推動下得到迅速的發展,GD-OES的商品儀器也得到發展。直流輝光放電(DC-GD)模式用于分析導體樣品,射頻輝光放電(RF-GD)式可以分所有固體(導體、半導體、絕緣體)。GD作為AES的激發光源對樣品表面具有賤射和激發能力,有利于進行逐層分析和薄層樣品的分析。從而使發射光譜分析的應用擴大到材料表的解分析:將返射光譜分析推向又一新的應用領域。
原子發射光譜分析技術在材料分析上的應用:在傳結應義上的成分含量分析方面取得了高靈敏度,高精度、效、快速:經該和使用的進步,問時在各成分的分布分析及元素的狀態分析方面也取得了進展。
在了解和利用材料方面,材料的平均分無是極其重要的,而微量元素和夾雜元素的含量,化合態以及它們在材料中的分布,也是材料研究中不可或缺的信息,成分分布分析包括表面成分分布分析和深度分析兩部分,作為發射光譜的原態分析,通過光譜法不僅可以獲得宏觀的成分分布,也可以得到材料中的部分微觀成分的信息,這將是發射光譜分析技術在實際應用領域里的發展前景。