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電感耦合等離子發(fā)射光譜儀的工作原理和基本流程

閱讀:1872      發(fā)布時間:2024-6-20
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電感耦合等離子發(fā)射光譜儀,是指以電感耦合等離子體作為激發(fā)光源,根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的儀器。
 
工作原理:
ICP (即電感耦合等離子體)是由高頻電流經感應線圈產生高頻電磁場,使工作氣體( Ar)電離形成火焰狀放電高溫等離子體,等離子體的最高溫度1000K。試樣溶液通過進樣毛細管經蟎動泵作用進入霧化器霧化形成氣溶膠,由載氣引入高溫等離子體,進行熱發(fā)、原子化、激發(fā)、電離,并產生輻射,光源經過采光管進入狹縫、反光鏡、校鏡、中階梯光柵、準直鏡形成二維光譜,譜線以光斑形式落在540X 540個像素的CID檢測器上,每個光斑覆蓋幾個像素,光譜儀通過測量落在像素上的光量子數(shù)來測量元素濃度。光量子數(shù)信號通過電路轉換為數(shù)字信號通過電腦顯示和打印機打印出結果。
 
基本工作流程如下:
1.樣品制備:將待測樣品溶解或稀釋至適當濃度。
2.進樣:使用自動進樣裝置將樣品引入ICP噴霧室中。
3.高溫等離子體形成:通過外加高頻電源,在氣態(tài)載氣中形成高溫(約8000°C)且富有能量的電感耦合等離子體。
4.原子激發(fā)與輻射:在高溫等離子體中,樣品中的元素被激發(fā)成為帶正電荷的單質陽離子,并獲得相應能級上的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子經歷自旋翻轉并向基態(tài)躍遷時,會釋放特定波長的光譜輻射。
5.光譜檢測:使用光柵或干涉儀分析激發(fā)態(tài)原子產生的光譜信號,通過測量其強度來確定樣品中元素的含量。

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