电感耦合等离子发射光谱

电感耦合等离子发射光谱

一. 电感耦合等离子发射光谱的分析原理

早在1884年Hittorf就注意到,当高频电流通过感应线圈时,装在该线圈所环绕的真空管内残留气体会产生辉光,这是高频感应放电的最初观察。

1961年Reed提出一种三层同心石英管结构的炬管装置,见图。

电感耦合等离子发射光谱

采用的气体为氩冷却气(或叫等离子气)。在线圈流过高频电流I1时,就感生出一个轴向高频磁场H,当用碳或钨棒伸入时,它们受热会发射电子以引起氩气部分电离,所产生的载流子(电子和离子)会在磁场作用下进一步加速运动碰撞而产生更多电离的气体(电离度为0.1%时,其导电能力达到最大导电能力的50%,而电离度为1%时,其导电能力已接近充分电离的气体)。这时,在气流垂直于磁场方向的截面上会感应出一个闭合圆形路径的涡流I2来,瞬间形成最高温度达10000K的稳定的等离子炬焰。整个系统就像一个变压器:2~3匝的感应线圈是初级绕组,等离子体相当于只有一匝的闭合次级绕组。这种装置与目前流行的常规炬焰实际上已没有什么区别,当时主要用于难熔晶体生长的工作研究。Reed进行了温度场和功率平衡情况下的研究,并注意到,当增加频率时,由于高频“趋肤效应”(即等离子体内的电流密度在外圆周上为最大,在轴线上最小)的加剧,等离子体出现了他所不希望的“环状结构”,亦即中央空心通道;而这种“环状结构”,后来已被证明是等离子体放电具有良好的光谱分析性能的关键所在。Greenfield、Wendt和Fassal把Reed等离子体装置用于原子发射光谱,分别于1964年和1965年发表了他们的研究成果,开创了等离子体光源在原子光谱分析上应用的历史。Greenfield明确指出,这种新光源没有基体效应,而它具有的环状空心封闭结构造成了分析物易于导入的方便条件。Wendt和Fassal则指出,它是一种有效的挥发—原子化—激发—电离器(VAEI)。1975年国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC),把这种通过感应线圈耦合的等离子体炬焰,推荐命名为“电感耦合等离子体”(Inductively Coupled Plasma,缩写ICP)。

传统的原子发射光谱自1860年开始用于分析化学。由于火焰、电弧和普通火花光源或激发能力小,或稳定性差,或基体干扰大;如样品条件难以被匹配,会使得分析的准确度差到只能做定性或半定量的地步。传统光谱以H2S分组沉淀分离基体,亦能得到良好的分析

Word文档免费下载Word文档免费下载:电感耦合等离子发射光谱 (共10页,当前第1页)

电感耦合等离子发射光谱相关文档

最新文档

返回顶部