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ICP發射光譜儀的原理是什么?它是如何工作的?
更新時間:2023-10-17   點擊次數:263次
  ICP發射光譜儀是一種高分辨率、高靈敏度的光譜儀器,用于元素分析。它利用感應耦合等離子體(ICP)產生的高溫等離子體中的原子發射光譜來測定樣品中的元素含量。下面將詳細介紹它的原理和工作過程。
 
  ICP發射光譜儀的原理基于以下幾個核心步驟:
 
  1、氣體離子化:通過向封閉的石英管中通入惰性氣體(如氬氣),利用射頻電源產生的高頻電場使氣體離子化形成等離子體。等離子體中包含高能電子和離子。
 
  2、電子能級激發:高能電子與進入等離子體的分子或原子碰撞,導致它們的電子躍遷到高能級,形成激發態。在躍遷回基態時,會釋放特定波長的光。
 
  3、光譜測量:通過分光儀器(光柵或干涉儀)將不同波長的光譜分離并測量,得到元素特征的光譜線強度。
 
  4、光譜分析:利用已知標準樣品建立標準曲線,通過比較待測樣品的光譜線強度與標準曲線進行定量分析。
 

ICP發射光譜儀

 

  ICP發射光譜儀一般包括以下主要組件和步驟
 
  (1)進樣系統:將待測樣品轉化為氣溶膠噴入石英管中。樣品可以是固體、液體或氣體形式。在進樣系統中,常用的技術包括噴霧瓶冷霧化、高壓霧化或直接進樣等。
 
  (2)等離子體產生:樣品進入石英管后,在感應線圈的高頻電磁場作用下,氣體將被電離形成高能等離子體。等離子體中的高溫(約10000K)維持了原子和離子的激發態。
 
  (3)光譜測量:從等離子體中發出的光經過光柵或干涉儀等分光裝置,將不同波長的光譜線分離成單個光譜線,并通過光電倍增管或光電二極管進行檢測。光信號經過放大、轉換和數字化處理后,傳送到計算機進行數據采集和處理。
 
  (4)數據分析:通過與已知標準樣品比較,建立標準曲線和校正曲線,將待測樣品的光譜線強度與標準曲線進行比對和計算,確定樣品中各元素的含量。
 
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