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電感耦合等離子體質(zhì)譜-等離子體(Plasma) 一詞首先由Langmuir在1929年提出，目前一般指電離度超過0.1%被電離了的氣體，這種氣體不僅含有中性原子和分子，而且含有大量的電子和離子，且電子和正離子的濃度處于平衡狀態(tài)，從整體來看是處于中性的。從廣義上講像火焰和電弧的高溫部分、火花放電、太陽和恒星表面的電離層等都是等離子體。等離子體可以按溫度分為高溫等離子體和低溫等離子體兩大類。當(dāng)溫度高達(dá)106-108K時(shí)，所有氣體的原子和分子完全離解和電離，稱為高溫等離子體;當(dāng)溫度低于6-105K時(shí)，氣體部分電離，稱為低溫等離子體。
二手ICPMS電感耦合等離子體質(zhì)譜-等離子的形成
電感耦合等離子是通過將射頻( RF)發(fā)生器產(chǎn)生的能量在電磁場(chǎng)中耦合至等離子支持氣所形成的。其中電磁場(chǎng)是通過對(duì)負(fù)載線圈施加一定RF功率(典型值為700~1500W)而產(chǎn)生。負(fù)載線圈是由直徑為3mm粗銅管，環(huán)繞成2匝或3匝3cm大小的銅環(huán)，繞石英炬管安裝并將所形成的等離子限制在炬管內(nèi)。所產(chǎn)生的交變電流場(chǎng)振蕩頻率與調(diào)諧RF發(fā)生器一致。點(diǎn)火時(shí)，利用特斯拉( Tesla)線圈放電或壓電啟動(dòng)器使線圈附近的等離子支持氣電離，形成“種子”電子，將等離子點(diǎn)燃。等離子點(diǎn)燃后，通過感應(yīng)耦合得以維持。“種子”電子在電磁射頻場(chǎng)中加速，與中性氣體原子碰撞，形成電離媒介(常壓下氬氣氛圍中加速電子的平均自由程約為1pm。)電子與原子的碰撞產(chǎn)生更多電子，造成“雪崩”效應(yīng)，進(jìn)而維持等離子。氣體一旦電離后，只要負(fù)載線圈上施加有RF功率，氣體粒子將進(jìn)行自我維持。等離子體(ICP)是外形像明亮的火球狀的放電體。
（1）負(fù)載線圈
負(fù)載線圈，作為自由運(yùn)行發(fā)生器中RF振蕩電路的組合部分或晶控振蕩系統(tǒng)的調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)組成部分，通常是由2~3匝、直徑3mm粗的銅管繞成3cm大小螺旋環(huán)組成。冷卻液或冷卻氣通過銅管，帶走熱量，將銅管過度受熱形變降至最低。銅線圈，起到類似天線的作用，形成電磁場(chǎng)，用以維持等離子?？梢赃@樣認(rèn)為，線圈是RF轉(zhuǎn)換器的“初級(jí)”繞組，等離子為“二級(jí)”繞組，因此能將能量轉(zhuǎn)移，維持等離子。且等離子主要集中在負(fù)載線圈內(nèi)部。線圈相鄰匝之間不可接觸，且必須盡量接近及統(tǒng)一，才能形成均一場(chǎng)。
負(fù)載線圈通常具有三種接地方式：前端接地(距炬管底端最近)，后端(最接近樣品注射管)，或中間接地。接地位置影響采樣接口二次放電，而二次放電嚴(yán)重影響離子束中分子氧化物及雙電荷離子的形成。有制造廠商采用交錯(cuò)式線圈，其中一個(gè)線圈前端接地，另一個(gè)線圈后端接地。
（2）射頻發(fā)生器
通常采用兩種基本電路，產(chǎn)生ICP所需的RF能量：
①固定頻率晶控振蕩器；
②自由可變振頻振蕩器。
兩種電路均可用來形成等離子進(jìn)行電離。射頻發(fā)生器，用于形成ICP，是由有限組件構(gòu)成的簡單電路，產(chǎn)生一定頻率的交變電流。這些發(fā)生器的輸出功率必須達(dá)到2kW，以有效維持氬氣等離子氣壓。
（3）炬管
炬管是用于包含并輔助等離子形成的器件。通常由不吸收FR輻射的材料制成，因此不會(huì)降低負(fù)載線圈形成的磁場(chǎng)?？梢圆捎锰沾苫虻鹬苽渚婀埽壳按蠖嗖捎檬⒅瞥?，因石英熔點(diǎn)足夠高，能夠在高溫氬氣ICP中工作。
石英炬管位于負(fù)載線圈中心，當(dāng)炬管各層通入氬氣，對(duì)其施加一定的RF功率且提供“種子”電子時(shí)，將形成扁長橢球狀等離子體火焰。若施加功率過大，則等離子體溫度升高，足以熔化炬管。此種功率不完全適合用于光譜分析。由于過大功率條件下，等離子表面存在勢(shì)壘，造成趨膚效應(yīng)，很難有效地將樣品氣溶膠引入等離子體中。此勢(shì)壘傾向于將氣溶膠粒子阻隔在等離子外圍，而不是將粒子引入等離子內(nèi)部。除非樣品能夠達(dá)到等離子最佳激發(fā)區(qū)，否則靈敏度明顯受限。
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13929437530
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