使用過(guò)ICP等離子光譜儀的客戶(hù)應(yīng)該知道，ICP等離子光譜儀的工作原理是電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀原理。本文就給大家詳細(xì)介紹下其原理以及優(yōu)點(diǎn)。

　　首先來(lái)了解下ICP，ICP即電感耦合等離子體是由高頻電流經(jīng)感應(yīng)線圈產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，使工作氣體形成等離子體，并呈現(xiàn)火焰狀放電(等離子體焰炬)，達(dá)到10000K的高溫，是一個(gè)具有良好的蒸發(fā)-原子化-激發(fā)-電離性能的光譜光源。而且由于這種等離子體焰炬呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，有利于從等離子體中心通道進(jìn)樣并維持火焰的穩(wěn)定;較低的載氣流速(低于1L/min)便可穿透ICP，使樣品在中心通道停留時(shí)間達(dá)2～3ms，可*蒸發(fā)、原子化;ICP環(huán)狀結(jié)構(gòu)的中心通道的高溫，高于任何火焰或電弧火花的溫度，是原子、離子的*激發(fā)溫度，分析物在中心通道內(nèi)被間接加熱，對(duì)ICP放電性質(zhì)影響小;ICP光源又是一種光薄的光源，自吸現(xiàn)象小，且系無(wú)電極放電，無(wú)電極沾污。這些特點(diǎn)使ICP光源具有優(yōu)異的分析性能，符合于一個(gè)理想分析方法的要求。

　　發(fā)射光譜分析方法只要將待測(cè)原子處于激發(fā)狀態(tài)，便可同時(shí)發(fā)射出各自特征譜線同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。ICP等離子光譜儀是一種以電感耦合高頻等離子體為光源的原子發(fā)射光譜裝置。由高頻發(fā)生器、等離子炬管、進(jìn)樣系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、測(cè)光系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。

　　等離子炬管置于耦合線圈中心，內(nèi)通冷卻氣、輔助氣和載氣，高頻發(fā)生器向耦合線圈提供高頻能量，在炬管中產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)。用微電火花引燃，讓部分氬氣電離，產(chǎn)生電子和離子。電子在高頻電磁場(chǎng)中獲得高能量，通過(guò)碰撞把能量轉(zhuǎn)移給氬原子，使之進(jìn)一步電離，產(chǎn)生更多的電子和離子。當(dāng)該過(guò)程像雪崩一樣進(jìn)行時(shí)，導(dǎo)電氣體受高頻電磁場(chǎng)作用，形成一個(gè)與耦合線圈同心的渦流區(qū)。強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的高熱把氣體加熱，從而形成火炬形狀的可以自持的等離子體。

　　等離子體焰炬分為三個(gè)區(qū)域：感應(yīng)區(qū)、標(biāo)準(zhǔn)分析區(qū)和尾焰區(qū)。感應(yīng)區(qū)在耦合線圈中心，溫度達(dá)10000K;標(biāo)準(zhǔn)分析區(qū)位于感應(yīng)區(qū)上方，這是光譜分析的取光區(qū)(或稱(chēng)測(cè)光區(qū))，溫度達(dá)7000K左右;尾焰區(qū)在標(biāo)準(zhǔn)分析區(qū)上方。由于高頻電流的趨膚效應(yīng)，等離子體呈環(huán)狀。試樣氣溶膠通過(guò)的是溫度較低的中心通道，因此不易擴(kuò)散到ICP火焰周?chē)纬僧a(chǎn)生自吸的冷蒸氣層。

　　試樣由載氣帶入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化，以氣溶膠形式進(jìn)入軸內(nèi)通道，在高溫和惰性氬氣氣氛中，氣溶膠微粒被充分蒸發(fā)、原子化、激發(fā)和電離。被激發(fā)的原子和離子發(fā)射出很強(qiáng)的原子譜線和離子譜線。分光檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將各元素發(fā)射的特征譜線及其強(qiáng)度經(jīng)過(guò)分光、光電轉(zhuǎn)換、檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理，zui后由打印機(jī)輸出各元素的含量。

　　在ICP等離子光譜儀中，元素的光譜定量分析的依據(jù)與火焰發(fā)射光譜法相同。

　　了解了ICP等離子光譜儀的原理后，我們總結(jié)出一些優(yōu)點(diǎn)：

　　1.ICP發(fā)射光譜法具有同時(shí)或順序多元素測(cè)定能力，特別是固體成像檢測(cè)器的開(kāi)發(fā)和使用及全譜直讀光譜儀的商品化更增強(qiáng)了它的多元素同時(shí)分析的能力。

　　2.由于ICP發(fā)射光譜法在一般情況下無(wú)須進(jìn)行基體匹配且分析校正曲線具有很寬的線性范圍，所以ICP等離子光譜儀操作簡(jiǎn)便易于掌握，特別是對(duì)于液體樣品的分析。

　　3.因?yàn)镮CP發(fā)射光譜法受樣品基體的影響很小，所以參比樣品無(wú)須進(jìn)行嚴(yán)格的基體匹配，同時(shí)在一般情況下亦可不用內(nèi)標(biāo)，也不必采用添加劑，因此ICP等離子光譜儀具有良好的準(zhǔn)確度。這是ICP光譜法zui主要的優(yōu)點(diǎn)之一。

　　4.因?yàn)镮CP光源具有良好的原子化、激發(fā)和電離能力，所以ICP等離子光譜儀具有很好的檢出限。對(duì)于多數(shù)元素，其檢出限一般為0.1～100ng/L。

　　5.因?yàn)镮CP光源具有良好的穩(wěn)定性，所以ICP等離子光譜儀具有很好的精密度，當(dāng)分析物含量不是很低即明顯高于檢出*，其RSD一般可在1%以下，好時(shí)可在0.5%以下。