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ICP光譜儀的主要原理介紹
更新時(shí)間：2022-07-25 點(diǎn)擊量：4742
ICP光譜儀是多元素順序測量的分析測試儀器。 該儀器由掃描分光器、射頻發(fā)生器、試樣引入系統、光電轉換、控制系統、數據處理系統、分析操作軟件組成。等離子體是在三重同心石英炬管中產(chǎn)生。炬管內分別以切向通入氬氣，炬管上部繞有紫銅負載線(xiàn)圈<內通冷卻水>當高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流（工作頻率40MHz功率1.2KW左右）通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，其周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使少量氬氣電離產(chǎn)生電子和離子，在磁場(chǎng)作用下加速運動(dòng)與其它中性原子碰撞，產(chǎn)生更多的電子和離子，在炬管內形成渦流，在電火花作用下形成等離子炬（即等離子體），這種等離子體溫度可達10000K以上。待測水溶液經(jīng)噴霧器形成氣溶膠進(jìn)入石英炬管中心通道。原子在受到外界能量的作用下電離，但處于激發(fā)態(tài)的原子不穩定，從較高能級躍遷到基態(tài)時(shí)，將釋放出巨能量，這種能量是以一定波長(cháng)的電磁波的形式輻射出去。不同元素產(chǎn)生不同的特征光譜。這些特征光譜通過(guò)透鏡射到分光器中的光柵上，計算通過(guò)控制步進(jìn)電機轉動(dòng)光柵,傳動(dòng)機構將分光后的待測元素特征譜線(xiàn)光強準確定位于出口狹縫處，光電倍增管將該譜線(xiàn)光強轉變?yōu)殡娏?，再?jīng)電路處理和V/F轉換后，由計算機進(jìn)行數據處理，后由打印機打出分析結果。
ICP發(fā)射光譜分析過(guò)程主要分為三步，即激發(fā)、分光和檢測.
1、利用等離子體激發(fā)光源（ICP）使試樣蒸發(fā)汽化，離解或分解為原子狀態(tài)，原子可能進(jìn)一步電離成離子狀態(tài)，原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。
2、利用光譜儀器將光源發(fā)射的光分解為按波長(cháng)排列的光譜。
3、利用光電器件檢測光譜，按測定得到的光譜波長(cháng)對試樣進(jìn)行定性分析，按發(fā)射光強度進(jìn)行定量分析。
ICP光譜儀工作原理:
感耦等離子體原子發(fā)射光譜分析是以射頻發(fā)生器提供的高頻能量加到感應耦合線(xiàn)圈上，并將等離子炬管置于該線(xiàn)圈中心，因而在炬管中產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，用微電火花引燃，使通入炬管中的氬氣電離，產(chǎn)生電子和離子而導電，導電的氣體受高頻電磁場(chǎng)作用，形成與耦合線(xiàn)圈同心的渦流區，強的電流產(chǎn)生的高熱，從而形成火炬形狀的并可以自持的等離子體,由于高頻電流的趨膚效應及內管載氣的作用，使等離子體呈環(huán)狀結構。
樣品由載氣(氬）帶入霧化系統進(jìn)行霧化后，以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體的軸向通道，在高溫和惰性氣氛中被充分蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線(xiàn)。根據特征譜線(xiàn)的存在與否，鑒別樣品中是否含有某種元素（定性分析)﹔根據特征譜線(xiàn)強度確定樣品中相應元素的含量（定量分析）。
