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電感耦合高頻等離子體火焰
點(diǎn)擊次數(shù):0 發(fā)布時間:2019-07-09
 

  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(chǎn)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(nèi),通過高頻發(fā)生器產(chǎn)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(yùn)動,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(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(dāng)有高頻電流通過線圈時,產(chǎn)生軸向磁場,這時若用高頻點(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,在垂直于磁場方向的截面上就會感生出流經(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等離子體時,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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