电子产品世界

　　导读：ICP是电感耦合高频等离子光谱仪的简称，它利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子, 发射出特征的谱线。下面由小编带大家深入了解由60年代开始提出、70年代高速发展起来的一种分析方法。

ICP原理——简介

　　ICP是用于原子发射光谱的主要光源。具有环形结构、惰性气氛、电子密度高、温度高等特点。

　　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。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。

　　用ICP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.

ICP原理——特点

　　ICP光源与经典光谱法相比有以下优点：

　　Ⅰ： ICP发射光谱法具有同时或顺序多元素测定能力，特别是固体成像检测器的开发和使用及全谱直读光谱仪的商品化更增强了它的多元素同时分析的能力。

　　Ⅱ： 因为ICP光源具有良好的原子化、激发和电离能力，所以它具有很好的检出限。对于多数元素，其检出限一般为0.1～100ng/ml。

　　Ⅲ： ICP发射光谱法的分析校正曲线具有很宽的线性范围，在一般场合为5个数量级，好时可达6个数量级。

　　Ⅳ：由于ICP发射光谱法在一般情况下无须进行基体匹配且分析校正曲线具有很宽的线性范围，所以它操作简便易于掌握，特别是对于液体样品的分析。

　　Ⅴ： 因为ICP光源具有良好的稳定性，所以它具有很好的精密度，当分析物含量不是很低即明显高于检出限时，其RSD一般可在1%以下，好时可在0.5%以下。

　　Ⅵ：因为ICP发射光谱法受样品基体的影响很小，所以参比样品无须进行严格的基体匹配，同时在一般情况下亦可不用内标，也不必采用添加剂，因此它具有良好的准确度。这是ICP光谱法最主要的优点之一。

　　ICP发射光谱有以上优点以外也有一定的局限性，主要有以下：

　　Ⅰ： 因目前的仪器价格尚比较高，所以前期投入比较大。

　　Ⅱ：对于固体样品一般需预先转化为溶液，而这一过程往往使检出限变坏。

　　Ⅲ：ICP 发射光谱法如果不与其他技术联用，它测出的只是样品中元素的总量，不能进行价态分析。

　　Ⅳ：因为工作时需要消耗大量氩气，所以运转费用高。

ICP原理——工作过程

　　通常情况下，原子处于基态，在激发光作用下，原子获得足够的能量，外层电子由基态跃迁到较高的能级状态即激发态。处于激发态的原子是不稳定的，其寿命小于10-8s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。

　　谱线波长与能量的关系如下：

　　式中E2、E1分别为高能级与低能级的能量，

　　λ为波长，h为Planck常数，c为光速。

　　处于高能级的电子经过几个中间能级跃迁回到原能级，可产生几种不同波长的光，在光谱中形成几条谱线。一种元素可以产生不同波长的谱线，它们组成该元素的原子光谱。不同元素的电子结构不同，其原子光谱也不同，具有明显的特征

　　由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的特征不同，据此可对样品进行定性分析，而根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现元素的定量测定。

ICP原理——ICP形成原理

　　感应线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。

　　焰火的三个温度区域：

　　焰心区呈白色，不透明，是高频电流形成的涡流区，等离子体主要通过这一区域与高频感应线圈耦合而获得能量。该区温度高达10000K。

　　内焰区位于焰心区上方，一般在感应圈以上10-20mm左右，略带淡蓝色，呈半透明状态。温度约为6000-8000K，是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。

　　尾焰区在内焰区上方，无色透明，温度较低，在6000K以下，只能激发低能级的谱线。

　　通过对ICP原理以及形成的介绍，相信大家对ICP这个词不会陌生了，具体专业术语等则需要读着自行翻阅相关资料。关于ICP的原理就介绍到这，希望对大家有帮助。

关键词： ICP ICP原理