电感耦合等离子体光谱仪原理介绍

高频振荡器发生的高频电流，经过耦合系统连接在位于等离子体发生管上端，铜制内部用水冷却的管状线圈上。石英制成的等离子体发生管内有三个同轴氩气流经通道。冷却气(Ar)通过外部及中间的通道，环绕等离子体起稳定等离子体炬及冷却石英管壁，防止管壁受热熔化的作用。工作气体(Ar)则由中部的石英管道引入，开始工作时启动高压放电装置让工作气体发生电离，被电离的气体经过环绕石英管顶部的高频感应圈时，线圈产生的巨大热能和交变磁场，使电离气体的电子、离子和处于基态的氖原子发生反复猛烈的碰撞，各种粒子的高速运动，导致气体完全电离形成一个类似线圈状的等离子体炬区面，此处温度高达6000一10000摄氏度。样品经处理制成溶液后，由超雾化装置变成全溶胶由底部导入管内，经轴心的石英管从喷咀喷入等离子体炬内。样品气溶胶进入等离子体焰时，绝大部分立即分解成激发态的原子、离子状态。当这些激发态的粒子回收到稳定的基态时要放出一定的能量(表现为一定波长的光谱)，测定每种元素特有的谱线和强度，和标准溶液相比，就可以知道样品中所含元素的种类和含量。

电感耦合等离子体发光光谱分析（ICP）

一．材料类

1．难熔合金的元素含量分析；

2、高纯有色金属及其合金的元素微量分析；

3、金属材料、电源材料、贵金属研究和生产用微量元素分析

4．电子、通讯材料及其包装材料中的有害物质元素含量检测

5．医疗器械及其包装材料中的有害物质及化学成分

二．环境与安全类

1．食具容器、包装材料的成分分析及有害物质分析

2．应用于食品卫生重金属含量测试和食品检测分析

3．水（污水、饮用水、矿泉水等）中的：有害重金属及阴离子等

4．玩具、儿童用品及其包装材料中的：有害重金属（锑、砷、钡、铬、镉、铅、汞等）

5．肥料中的重金属及微量元素：砷、汞、铅、隔、铬、锰、铁等

6．化妆品、洗涤剂及其包装材料中的有害成分：砷、汞、铅等

三．医药食品类

1．中西药及其包装材料中的有害重金属、微量元素、有效成分等

2. 生物组织中的重金属、微量元素及有机成分

3．保健品及生物制品中的有害成分、营养成分等

4．食品及其包装材料中的有害物质、重金属、微量元素及其它营养成分

四、地质、矿产、农业、大学

1、地质、土壤的元素含量检测；用于地质、土壤的研究所、环境监测站；

2、矿物质的定性和定量分析；

3、农业研究所或大学用的材料元素含量检测、地质土壤元素检测、环境样品检测分析；

五、任何高纯物质检测

1、氯碱化工的高纯烧碱及其原材料的微量元素分析；

2、高纯药品中间体

若两个线圈的磁场存在相互作用，则称这两个线圈磁耦合。如表1所示为具有磁耦合的两个线圈，线圈1和2的匝数分别为

ICP(Inductive Coupled Plasma Emission Spectrometer)电感耦合等离子光谱发生仪，电感耦合等离子体(ICP)是用于原子发射光谱的主要光源。ICP具有环形结构、温度高、电子密度高、惰性气氛等特点，用它做激发光源具有检出限低、线性范围广、电离和化学干扰少、准确度和精密度高等分析性能。

中文名

ICP

外文名

Inductive Coupled Plasma Emission Spectrometer

意义

电感耦合等离子光谱发生仪

方法

用于原子发射光谱的主要光源

ICP还可以作为原子化器，如以空心阴极灯为光源，ICP为原子化器的原子荧光光谱仪.这类仪器不采用单色器，以ICP为中心，在周围安装多个检测单元(每一元素配一个检测单元),形成了多元素分析系统.ICP作为原子化器最大的优点在于原子化器具有很高的温度，多种元素都可得到很好地原子化，散射问题也得到克服.由计算机控制，灯电源顺序地向各检测单元的空心阴极灯供电(2,000次/秒),所产生的荧光由相应的光电倍增管检测，光电转换后的电信号在放大后由计算机处理，并报出各元素的分析结果.不过，值得提出的是，以ICP为原子化器的原子荧光光谱仪对难溶元素的测定灵敏度不高.2100433B

耦合电感时域形式

设线圈上

耦合电感频域形式

在正弦稳态电路中，式(4)可写为