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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

更新時(shí)間:2024-06-20      點(diǎn)擊次數:220
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,根據處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射的特征譜線(xiàn)對待測元素進(jìn)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(jīng)感應線(xiàn)圈產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng),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(guò)進(jìn)樣毛細管經(jīng)蟎動(dòng)泵作用進(jìn)入霧化器霧化形成氣溶膠,由載氣引入高溫等離子體,進(jìn)行熱發(fā)、原子化、激發(fā)、電離,并產(chǎn)生輻射,光源經(jīng)過(guò)采光管進(jìn)入狹縫、反光鏡、校鏡、中階梯光柵、準直鏡形成二維光譜,譜線(xiàn)以光斑形式落在540X 540個(gè)像素的CID檢測器上,每個(gè)光斑覆蓋幾個(gè)像素,光譜儀通過(guò)測量落在像素上的光量子數來(lái)測量元素濃度。光量子數信號通過(guò)電路轉換為數字信號通過(guò)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(jìn)樣:使用自動(dòng)進(jìn)樣裝置將樣品引入ICP噴霧室中。
3.高溫等離子體形成:通過(guò)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(zhì)陽(yáng)離子,并獲得相應能級上的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子經(jīng)歷自旋翻轉并向基態(tài)躍遷時(shí),會(huì )釋放特定波長(cháng)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(chǎn)生的光譜信號,通過(guò)測量其強度來(lái)確定樣品中元素的含量。
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