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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,通過類似真空檢漏儀的裝置產生的高頻電火花使氬氣電離出少量電子,形成一個沿炬管切線方向的電流.因為炬管放置在高頻線圈內,通過高頻發(fā)生器產生的高頻振蕩通過炬管線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動,撞擊其他電子產生電離,形成雪崩效應,最終靠高頻發(fā)生器連續(xù)提供能量,即可形成一個穩(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60年代。 ICP裝置由高頻發(fā)生器和感應圈、炬管和供氣系統(tǒng)、試樣引入系統(tǒng)三部分組成。高頻發(fā)生器的作用是產生高頻磁場以供給等離子體能量。應用最廣泛的是利用石英晶體壓電效應產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。
感應線圈一般以圓銅管或方銅管繞成的2-5匝水冷線圈。
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外層石英管內壁，以避免它燒毀石英管。采用切向進氣，其目的是利用離心作用在炬管中心產生低氣壓通道，以利于進樣。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，有時也可以不通Ar氣。內層石英管內徑約為1-2mm，載氣載帶試樣氣溶膠由內管注入等離子體內。試樣氣溶膠由氣動霧化器或超聲霧化器產生。用Ar做工作氣的優(yōu)點是，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，本身的光譜簡單。
當有高頻電流通過線圈時，產生軸向磁場，這時若用高頻點火裝置產生火花，形成的載流子(離子與電子)在電磁場作用下，與原子碰撞并使之電離，形成更多的載流子，當載流子多到足以使氣體有足夠的導電率時，在垂直于磁場方向的截面上就會感生出流經閉合圓形路徑的渦流，強大的電流產生高熱又將氣體加熱，瞬間使氣體形成最高溫度可達10000K的穩(wěn)定的等離子炬。感應線圈將能量耦合給等離子體，并維持等離子炬。當載氣載帶試樣氣溶膠通過等離子體時，被后者加熱至6000-7000K，并被原子化和激發(fā)產生發(fā)射光譜。
