电感耦合光谱仪的工作原理主要基于高频感应加热产生的等离子体作为激发光源,使样品中的元素原子被激发并发射特征光谱线,通过检测这些光谱线来确定样品中元素的种类和含量。
具体来说,高频振荡器产生的高频电流通过耦合系统连接到等离子体发生器管上端的铜制管状线圈。在石英制成的等离子管中,氩气作为工作气体被引入并通过高频感应线圈。当电离气体通过线圈时,线圈产生的巨大热能和交变磁场使电离气体的电子、离子和原子反复剧烈碰撞,导致气体电离并形成高温、高能量的等离子体炬区。样品被处理成溶液后,以气溶胶的形式引入等离子体炬中,蒸发并激发样品以发射所含元素的特征波长的光。这些光通过分光系统被分解为按波长排列的光谱,并利用光电器件进行检测。根据光谱波长进行定性分析,按发射光强度进行元素定量分析。
电感耦合光谱仪的技术特点:
高效稳定:具有稳定的性能,能够同时测定多种元素,且分析速度快、准确度高。
高气化温度:等离子体炬区的高温使得样品能够迅速气化并分解,从而提高了分析的灵敏度和准确性。
良好的线性关系:在分析过程中具有良好的线性关系,使得分析结果更加可靠。
便捷的计算机软件结合:配备有计算机软件系统,能够自动进行数据采集、处理和分析,大大提高了工作效率。
电感耦合光谱仪在多个领域有着广泛的应用,包括但不限于:
环境监测:用于水、土壤、大气等环境样品中的元素分析,如检测重金属、有机物质等。
食品安全:食品中微量元素和有害物质的检测,确保食品安全。
药物分析:药品中元素含量的检测,保证药品质量。
地质勘探:地质样品中矿物元素的分析,帮助勘探矿产资源。
化学工业:化学产物中元素含量的检测,确保产物质量。