痕量汞元素检测在环境与食品安全保障中具有重要意义,由于原子荧光光谱法具有操作简单、灵敏度高、检出限低等优势,被广泛应用于痕量汞元素检测领域中。本文从光源调制、检测光路设计、光强信号处理等方面开展研究,提出了一种用于激发光源启辉及内调制的驱动设计方法,研制了基于原子荧光光谱的痕量汞元素检测系统,并完成了实验验证。论文主要工作如下:1、分析对比了基于不同原理的痕量汞元素检测方法,提出了基于原子荧光光谱的痕量汞元素检测系统总体方案,设计了检测系统的基本结构,并分析了改善系统检出限的关键技术。2、提出了基于内调制的激发光源光强调制设计方案,以STM32为控制核心,设计了基于电流负反馈结构的高精度短脉冲大电流驱动电路,提高了光源的峰值功率,实现了对光源的光强调制,结合空心阴极灯启辉电压要求,利用脉冲变压器设计了启辉电路,并设计了基于电流负反馈结构的恒流预热电路,实现了在预热时间内对光强基线的稳定控制。3、设计了最小散射干扰无色散短焦检测光路,针对光电检测器噪声模型,开发了高信噪比光强信号调理电路,并基于电路噪声传递模型完成了对调理电路本底噪声的分析,抑制了差模干扰,有效改善了系统噪声,完成了后端控制模块设计和上位机软件开发,实现了对数据的实时采集、处理、存储等功能。4、研制了基于原子荧光光谱的痕量汞检测系统,开展了调理电路噪声测试实验,结果表明本底噪声峰峰值在70 μV以内;开展了预热电路下光源光强稳定性测试实验,结果表明30分钟内基线漂移小于0.65%;开展了激发光源调制电流选择实验,结果表明当调制驱动电流峰值在40 mA时,空心阴极灯的光强输出信噪比最高,为87 dB。