商品化仪器的发展趋势

1990年，美国Perkin-Elmer公司推出了商品化纵向磁场横向加热石墨炉塞曼原子吸收光谱仪，这也是世界上第一台具有横向加热石墨炉原子化器的商品仪器，即ZL4100型仪器。它与原理样机（即科研样机）的主要不同如下：

①横向加热石墨炉原子化器做了重新设计，横向加热石墨管及石墨锥整体系统的结构，如图1.9所示。这一套横向加热石墨炉原子化器系统，一直沿用到现在生产的不同型号纵向磁场调制塞曼原子吸收光谱仪器。石墨管长仍为17mm。

②磁场的Bmax为0.8T，固定不变。

③电磁铁—横向加热石墨管原子化器系统的结构，如图1.10所示，更换石墨管无需移动磁铁即可完成，保持了电磁铁一体的完整，增强了电磁铁工作的可靠性。

ZL4100型纵向磁场横向加热石墨炉塞曼原子吸收光谱仪商品仪器的主要特点是具有非常好的检出限和优良的信噪比，要比氘灯法、横向磁场调制塞曼法好得多。其根本原因是在光路中省去了偏光元件，HCL光源的辐射能量没有损失。横向磁场调制塞曼法仪器的光路中有一个偏光元件，在理论上光源辐射能量损失50%，在远紫外区损失更大；氘灯法仪器光路中装有一个半透半反镜，使光源辐射能量损失50%。可以说，纵向磁场调制塞曼原子吸收光谱仪器，不仅具有良好的双光束性能，其信噪比要比一般双光束仪器优良得多。表1.2列出了纵向磁场与横向磁场、氘灯法原子吸收光谱仪器某些元素检出限的比较数据。

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图1.9　Perkin-Elmer公司ZAA仪器用横向加热石墨管及炉体系统示意图

图1.10　商品纵向磁场—横向加热石墨炉系统结构示意图

表1.2　纵向磁场调制与普通（含其他塞曼方式）ZAA检出限的比较/pg

由上述的讨论可以看出，由原理性试验装置（a）→科研样机（b）→生产样机（c）变成商品仪器投放市场的过程，向人们展示了几个重要的问题：由（a）→（b）→（c）的两个过程，前一过程（a→b）属于实验室的科学研究；后一过程（b→c）属于科研成果向生产力的转化过程。对于形成商品投放市场两个过程缺一不可。从科学技术发展的观点看，前者属于应用基础研究，是原创性科研，如前述Walsh提出火焰原子吸收光谱法（FAAS），将原子吸收光谱用于化学分析的构想变成了科研样机。L'vov提出了石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS），建立了带石墨坩埚炉原子化器的原子吸收光谱分析系统。而在1.1.2节中的第二个实例，以及纵向磁场横向加热石墨炉塞曼原子吸收光谱仪器的商品化过程实例，是技术性科研成果。从中可见，在科研成果向生产力的转化过程中，更需要的是技术创新，原创性科研一般是在大学、研究院所完成，技术性创新都在专门从事生产的工厂企业完成。由科研成果向生产力的转化过程是第二次开发研究，工作重点是从工艺方面实现仪器分析性能的稳定可靠，这正是仪器生产厂家的技术强项。