主题:阐述:ICP光谱议中等离子体焰的形成过程及原理?

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xjssy2003
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shaweinan
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原文由 wangfeidown 发表:
  感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。
  等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁,以避免它烧毁石英管。采用切向进气,其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道,以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形,通入Ar气维持等离子体的作用,有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm,载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是,Ar为单原子惰性气体,不与试样组分形成难解离的稳定化合物,也不会象分子那样因解离而消耗能量,有良好的激发性能,本身的光谱简单。


  ICP光源工作时在三层同轴的石英炬管中通有Ar气,其中外气流叫冷却气或等离子气,中气流叫辅助气,内气流叫载气。切向引入的外气流占工作气体总流量的80~90%,其主要作用是维持和稳定等离子体,并防止等离子体烧到外管;中气流的流量很小,主要用于点燃等离子体及保护内管出口;内气流的流量亦很小,其作用主要是在等离子体的中间打出一条通道以使等离子炬形成环形放电结构,并将样品溶液带入等离子体光源。
shaweinan
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原文由 wangfeidown 发表:
  当有高频电流通过线圈时,产生轴向磁场,这时若用高频点火装置产生火花,形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下,与原子碰撞并使之电离,形成更多的载流子,当载流子多到足以使气体有足够的导电率时,在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流,强大的电流产生高热又将气体加热,瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体,并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时,被后者加热至6000-7000K,并被原子化和激发产生发射光谱。
  ICP焰明显地分为三个区域:焰心区、内焰区和尾焰区。
  焰心区呈白色,不透明,是高频电流形成的涡流区,等离子体主要通过这一区域与高频感应线圈耦合而获得能量。该区温度高达10000K,电子密度很高,由于黑体辐射、离子复合等产生很强的连续背景辐射。试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质,因此,这一区域又称为预热区。
  内焰区位于焰心区上方,一般在感应圈以上10-20mm左右,略带淡蓝色,呈半透明状态。温度约为6000-8000K,是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。光谱分析就在该区域内进行,因此,该区域又称为测光区。
  尾焰区在内焰区上方,无色透明,温度较低,在6000K以下,只能激发低能级的谱线。


  等离子体点燃后,感应线圈中的高频电流不断地将能量耦合到等离子体的环行感应区,在这里感应线圈就好象变压器的初级线圈,等离子炬的环行感应区就好象是变压器的单匝次级线圈,以使等离子体放电维持不灭。
  样品溶液由载气带入等离子体的分析通道,并在此蒸发、气化、原子化、激发、电离并产生辐射跃迁发出特征辐射。
  在等离子体光源中,分析通道外部靠近感应线圈的环形区域为感应区,高频功率就是通过该区域耦合到等离子体中的,它是分析物蒸发、原子化、激发、电离所需能量的提供者,其温度可达10000K以上。
  在分析通道中,又可根据高度将其分为预热区、初辐射区、分析观测区和尾焰部分。预热区的作用是将气体预热并使溶剂挥发;初辐射区是分析物蒸发(溶质挥发)和原子化的主要区域;分析观测区则是分析物激发、电离并给出特征辐射的主要区域,其位置与分析物及谱线性质有关,并受等离子体功率和内气流的影响;等离子体环形结构的最上方是尾焰。
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为后来参与本帖并优秀的仍有奖励.大家放心.不会让大家亏本的.让shangdb给结早了.
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原文由 shangdb 发表:
原文由 wangfeidown 发表:
为后来参与本帖并优秀的仍有奖励.大家放心.不会让大家亏本的.让shangdb给结早了.


不早,已经对部分追加了。
怎么看都不象是各位原创的。


办事效率还真高,有些人啊就是喜欢揭我们的老底,引用春晚宋丹丹的台词:"这让你给扒的啊!".人大家都知道谁也不说罢了!
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原文由 wangfeidown 发表:


  此图是Fassel等人早年研究绘制的,其后很多人的测量结果要比这低些。
shaweinan
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原文由 shangdb 发表:
怎么看都不象是各位原创的。


  这些内容都是基本知识,是前人总结出来留给后人的宝贵财富,当然不是现在的人原创的啦!
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