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在炬管的切向方向引入高速氬氣,氬氣在炬管的外層形成高速旋流,通過(guò)類(lèi)似真空檢漏儀的裝置產(chǎn)生的高頻電火花使氬氣電離出少量電子,形成一個(gè)沿炬管切線(xiàn)方向的電流.因?yàn)榫婀芊胖迷诟哳l線(xiàn)圈內(nèi),通過(guò)高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振蕩通過(guò)炬管線(xiàn)圈耦合到已被電離出少量電子的氬氣上,使氬氣中的這部分電子加速運(yùn)動(dòng),撞擊其他電子產(chǎn)生電離,形成雪崩效應(yīng),最終靠高頻發(fā)生器連續(xù)提供能量,即可形成一個(gè)穩(wěn)定的等離子體火焰.今天ICP光譜儀的小編為大家講解下!
電感耦合高頻等離子(ICP)光源
等離子體是一種由自由電子、離子、中性原子與分子所組成的在總體上呈中性的氣體，利用電感耦合高頻等離子體(ICP)作為原子發(fā)射光譜的激發(fā)光源始于本世紀(jì)60年代。 ICP裝置由高頻發(fā)生器和感應(yīng)圈、炬管和供氣系統(tǒng)、試樣引入系統(tǒng)三部分組成。高頻發(fā)生器的作用是產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)以供給等離子體能量。應(yīng)用最廣泛的是利用石英晶體壓電效應(yīng)產(chǎn)生高頻振蕩的他激式高頻發(fā)生器，其頻率和功率輸出穩(wěn)定性高。頻率多為27-50 MHz，最大輸出功率通常是2-4kW。
感應(yīng)線(xiàn)圈一般以圓銅管或方銅管繞成的2-5匝水冷線(xiàn)圈。
等離子炬管由三層同心石英管組成。外管通冷卻氣Ar的目的是使等離子體離開(kāi)外層石英管內(nèi)壁，以避免它燒毀石英管。采用切向進(jìn)氣，其目的是利用離心作用在炬管中心產(chǎn)生低氣壓通道，以利于進(jìn)樣。中層石英管出口做成喇叭形，通入Ar氣維持等離子體的作用，有時(shí)也可以不通Ar氣。內(nèi)層石英管內(nèi)徑約為1-2mm，載氣載帶試樣氣溶膠由內(nèi)管注入等離子體內(nèi)。試樣氣溶膠由氣動(dòng)霧化器或超聲霧化器產(chǎn)生。用Ar做工作氣的優(yōu)點(diǎn)是，Ar為單原子惰性氣體，不與試樣組分形成難解離的穩(wěn)定化合物，也不會(huì)象分子那樣因解離而消耗能量，有良好的激發(fā)性能，本身的光譜簡(jiǎn)單。
當(dāng)有高頻電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，產(chǎn)生軸向磁場(chǎng)，這時(shí)若用高頻點(diǎn)火裝置產(chǎn)生火花，形成的載流子(離子與電子)在電磁場(chǎng)作用下，與原子碰撞并使之電離，形成更多的載流子，當(dāng)載流子多到足以使氣體有足夠的導(dǎo)電率時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)方向的截面上就會(huì)感生出流經(jīng)閉合圓形路徑的渦流，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生高熱又將氣體加熱，瞬間使氣體形成最高溫度可達(dá)10000K的穩(wěn)定的等離子炬。感應(yīng)線(xiàn)圈將能量耦合給等離子體，并維持等離子炬。當(dāng)載氣載帶試樣氣溶膠通過(guò)等離子體時(shí)，被后者加熱至6000-7000K，并被原子化和激發(fā)產(chǎn)生發(fā)射光譜。
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