ICP-AES讲座：10. 等离子炬管

ICP-AES讲座：10. 等离子炬管

炬管的结构形状对ICP光谱分析性能有直接关系，炬管为三管同轴式石英营，图9是目前使用最普遍的一种炬管。其外径为20mm，高125mm。内管直径5mm，它的喷嘴孔直径为1.5mm；中管呈喇叭形；外管的环形间隙为1.0mm。耐氢氟酸气溶胶的炬管的内管以聚四氟乙烯衬里，其喷嘴用氮化硼制成。

图9  ICP炬管结构图

Figure 9 The construction of the plasma torch

炬管的主要作用是使等离子体焰炬与负载线圈隔离开，并借助于通入的外气流带走等离子体的热量和限制等离子体大小。在ICP光谱法中，一般要求炬管易点燃、能够获得稳定的具有环状结构的等离子体、氩气耗量小、功耗低以及具有良好的耦合效率，即功率转换率高。

 传统方式炬管是垂直安装的，在侧向进行光谱观测（ICP轴与观测方向相垂直，称垂直观测），这种“侧视式”的主要局限性在于光程较短，检出能力受到一定影响,但对较高浓度组分的测定有较高的准确性和精密度，有利于金属样品，高浓盐份样品，有机样品或悬浮液样品中主、次和痕量元素的测定。

采用“端视式”炬管装置（即ICP轴与观测方向一致,称轴向观测或水平观测），是近几年来推出的提高ICP灵敏度的新技术。观测光程加大，检测限下降，对测试痕量元素有好处。但端视式装置，要在尾焰下面装一个喷嘴，吹进空气，使等离子体尾焰偏离光轴，防止过高的温度对观测装置（如透镜）的损害。不过ICP-MS的炬管目前都是水平安装的。

双向观测方式，具有同时进行垂直与水平观测分析的能力，可实现样品中痕量、低含量及主量元素的同时分析测定，而无需进行样品稀释，极大地扩展了测定的动态范围。