電感耦合等離子發射光譜儀的工作原理和基本流程

電感耦合等離子發射光譜儀，是指以電感耦合等離子體作為激發光源，根據處于激發態的待測元素原子回到基態時發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、原子化、激發、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來測量元素濃度。光量子數信號通過電路轉換為數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.原子激發與輻射：在高溫等離子體中，樣品中的元素被激發成為帶正電荷的單質陽離子，并獲得相應能級上的激發態。激發態原子經歷自旋翻轉并向基態躍遷時，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態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。