ICP单道扫描光谱仪组成及工作原理

    ICP光谱仪是多元素顺序测量的分析测试仪器。 该仪器由扫描分光器、射频发生器、试样引入系统、光电转换、控制系统、数据处理系统、分析操作软件组成。等离子体是在三重同心石英炬管中产生。炬管内分别以切向通入氩气，炬管上部绕有紫铜负载线圈<内通冷却水>当高频发生器产生的高频电流（工作频率40MHz功率1.2KW左右）通过线圈时，其周围产生交变磁场，使少量氩气电离产生电子和离子，在磁场作用下加速运动与其它中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，在炬管内形成涡流，在电火花作用下形成等离子炬（即等离子体），这种等离子体温度可达10000K以上。待测水溶液经喷雾器形成气溶胶进入石英炬管中心通道。原子在受到外界能量的作用下电离，但处于激发态的原子十分不稳定，从较高能级跃迁到基态时，将释放出巨大能量，这种能量是以一定波长的电磁波的形式辐射出去。不同元素产生不同的特征光谱。这些特征光谱通过透镜射到分光器中的光栅上，计算通过控制步进电机转动光栅,传动机构将分光后的待测元素特征谱线光强准确定位于出口狭缝处，光电倍增管将该谱线光强转变为电流，再经电路处理和V/F转换后，由计算机进行数据处理，最后由打印机打出分析结果。

二、ICP单道扫描光谱仪技术指标

1.射频发生器（RF）

(1) 电路类型：自激振荡电路，全自动点火，所有功能实现电脑软件控制(点火、熄火、功率等参数设置)；实时功率控制；自动匹配调谐；光室恒温；

(2) 工作频率：40.68MHZ±0.05% 

(3) 频率稳定性：<0.1% 

(4) 输出功率：700－1600w 

(5) 输出功率稳定性：≤0.3% 

(6) 电磁场泄漏辐射强度：距机身300mm 电场强度E:<2V/m

2.进样装置:

(1) 输出工作线圈内径25mm，3匝 

(2) 炬管：外径20mm的石英炬管 

(3) 同轴型喷雾器外径6mm 

(4) 双筒形雾室外径35mm 

(5) 氩气流量计规格和载气压力表规格： 

  ①、 等离子体流量计（100-1000）L/h ；(1.6-16L/min) 

  ②、 辅助气流量计（6-60）L/h ；(0.1-1L/min) 

  ③、 载气流量计（6-60）L/h ；(0.1-1L/min) 

  ④、 载气稳压阀（0-0.4MPa）

        仪器内设氩气二次稳压阀（0.3MPa）

3.测光装置:

  (1) 光电倍增管规格： R212UH 

  (2) 光电倍增管负高压：200-1000V ，稳定性<0.05% 

  (3) 光电倍增管电流测量范围：10-12 -10-4A 

  (4) 信号采集为V/F交换：1mV对应100Hz

4.分光器:
    (1) 光路: Czerny-Turner
    (2) 焦距: 1000mm 
    (3) 光栅规格：离子刻蚀全息光栅，刻线密度3600线/mm，

        刻线面积: 80×110mm，线色散率倒数：0.26nm 
   (4) 波长范围：190-500nm  
   (5) 分辨率: ≤0.008nm 
   (6) 扫描波长范围3600线/mm 扫描波长范围：190-500nm
   (7) 步进电机驱动最小步距：0.0006nm 
   (8) 入射狭缝：20µm   出射狭缝：25µm
   (9) 发射镜规格：（78 × 105 × 16）mm 
   (10) 透镜ф30，1：1成像

5.应用行业分类

  1、金属类

     钢铁：包括碳素钢、铸铁、合金钢、高纯铁、铁合金、硅铁、锰铁、钒铁、铁     矿        石，铅的冶炼等。

  2、有色金属分析：

    纯铜，纯铝和合金中的杂质元素分析。

    贵金属的纯度分析：Au、Ag、Pt、Pd、Ir、Rh、Os、Ru。

  3、环境检测类

    水质分析：矿泉水、自来水、河水、海水、污水、废水等。

    食品分析：包括食品、饮料等。

    土壤成份分析：生物和植物样品的分析。

  4、稀土材料和稀土永磁类

     稀土元素全分离，此仪器高分辨率非常适合稀土元素的分析。

     稀土永磁材料中对钕铁硼材料的配分和成份的分析。

  5、地质矿物的分析

     精选矿的分析

     普查找矿分析

  6、食品医药分析

     食品中有益、有害元素的分析、药材中的微量元素分析

三、整机技术指标：

     1.测量波长范围：

        180-500nm    3600L/mm光栅

        180-800nm    2400 L/mm光栅

     2.测量精度（重复性）：平均相对标准偏差RSD≤1%

     3.测量稳定性：平均相对标准偏差RSD≤2

     4.检出下限：亚PPb级