ICP-OES测试原理

一、ICP简介

        等离子体（Plasma）一词首先由Langmuir于1929年提出，目前一般指电离度超过0.1%被电离了的气体，这种气体不仅有大量的中性分子和原子，而且还有大量的电子和离子，且电子和正离子浓度处于平衡状态，从整体来看是处于中性的。

        电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma，缩写：ICP）是一种通过随时间变化的磁场电磁感应产生电流作为能量来源的等离子体源。原子发射光谱是指被测元素的原子被热能或电能激发，发射特征光谱进行分析的方法。ICP-OES是一种以电感耦合高频等离子体火炬为激发光源的原子发射光谱法。它是一种原子发射光谱学。

二、ICP原理

        ICP发生器如下图所示，当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场（绿色）。

        开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大（数百安），产生高温。又将气体加温、电离，在管口产生稳定的等离子焰炬。在高度电离的ICP内部所形成的的环形涡流可看做只有一匝的变压器次级线圈，而水冷的工作线圈相当于变压器初级线圈，他们之间的耦合，使磁场的强度和方向随时间而变化，受磁场加速的电子和离子不断改变其运动方向，导致焦耳发热效应，并附带电离作用。这种气体在极短的时间内在石英的炬管内形成一个新型的稳定的“电火花”光源，发射出所含元素的特征谱线。

        随后，利用光谱仪器将光源发射的光分解为按波长排列的光谱。利用光电器件检测光谱，按测定得到的光谱波长对试样进行定性分析，按发射光强度进行定量分析。 

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