在光谱分析中所谓的等离子体光源,通常指外观上类似火焰的一类放电光源。目前最常用的有三类:即电感耦合等离子体炬(ICP)、直流等离子体喷焰(DCP)和微波感生等离子体炬(MIP)。目前大量应用是ICP,MIP也已经有产品,小范围应用了。DCP是否有相应的产品?
等离子体可以按温度分为高温等离子体和低温等离子体两大类。当温度高达10[sup]6[/sup]-10[sup]8[/sup]K时,所有气体的原子和分子完全离解和电离,称为高温等离子体;当温度低于10[sup]5[/sup]K时,气体部分电离,称为低温等离子体。在实际应用中又把低温等离子体分为热等离子体和冷等离子体。当气体压力在1.013X10[sup]5[/sup]帕(相当1大气压)左右,粒子密度较大,电子浓度高,平均自由程小,电子和重粒子之间碰撞频繁,电子从电场获得动能很快传递给重粒子,这样各种粒子(电子、正离子、原子、分子)的热运动能趋于相近,整个气体接进或达到热力学平衡状态,此时气体温度和电子温度基本相等,温度约为数千度到数万度,这种等离子体称为热等离子体。例如直流等离子体喷焰(DCP)和电感耦合等离子体炬(ICP)等都是热等离子体,如果放电气体压力较低,电子浓度较小,则电子和重粒子碰撞机会就少,电子从电场获得的动能不易与重粒子产生交换,它们之间动能相差较大电子平均动能可达几十电子伏,而气体温度较低,这样的等离子体处于非热力学平衡体系,叫做冷等离子体,例如格里姆辉光放电、空心阴极灯放电等。
等离子体(plasma)一词首先由朗缪尔(Langmuir)在1929年提出。目前泛指电离的气体。等离子体与一般气体不同,他不仅含有中性原子和分子,而且含有大量的电子和离子,因而是电的良导体。因其中正电荷和负电荷相等,从整体来看是电中性的,故称等离子体。光谱分析常说的等离子体是指电离度较高的气体,其电离度约在0.1%以上。普通的化学火焰电离度很低,一般不能称为等离子体。等离子体按其温度可分为高温等离子体和低温等离子体两大类。当温度达到106-108的范围时,气体中所有分子和原子完全理解和电离。称为高温等离子体。当温度低于105时,气体仅部分电离,成为低温等离子体。作为光谱分析的ICP放电所产生的等离子体是属于低温等离子体,其最高温度不超过104K,电离度约为0.1%。在实际应用中又把低温等离子体分为热等离子体和冷等离子体。当气体在大气压力下放电,粒子(原子和分子)密度较大,电子的自由行程较短,电子和重粒子之间频繁碰撞,电子从电场获得的动能较快地传递给重粒子。这种情况下各种粒子(电子,正离子,原子和分子)的热运动动能趋于相近,整个体系接近或达到热力学平衡状态,气体温度和电子温度比较接近或相等,这种等离子体成为热等离子体。作为光谱分析光源的直流等离子体喷焰,ICP放电都是热等离子体,是在大气压力下产生的。如果放电在低气压下进行,电子密度较低,则电子和重粒子之间的碰撞机会少,电子从电场中得到的动能不易与重粒子交换,他们之间的动能相差较大,放电中气体的温度远低于电子温度,这样的等离子体处于非热力学平衡状态,或者处于非局部热力学平衡状态,叫做冷等离子体。作为光谱分析光源的辉光放电灯和空心阴极管光源等,都是冷等离子体。
电感耦合高频等离子体光源装置由高频发生器、雾化器和等离子炬管三部分组成。 在有气体的等离子炬管外套装一个高频感应线圈,感应线圈与高频发生器连接。当高频电流通过线圈时,在管的内外形成强烈的振荡磁场。一旦管内气体开始电离(如用点火器),电子和离子则受到高频磁场所加速,产生碰撞电离,电子和离子急剧增加,此时在气体中感应产生涡流。 高频感应电流,产生大量的热能,又促进气体电离,维持气体的高温,从而形成等离子炬。 为了使所形成的等离子炬稳定,等离子气和辅助气都从切线方向引入,因此高温气体形成旋转的环流。同时,由于高频感应电流的趋肤效应,流在圆形回路的外周流动。这样,感耦高频等离子炬就必然具有环状结构。 环状的结构造成一个电学屏蔽的中心通道。电学屏蔽的中心通道具有较低的气压、较低的温度、较小的阻力,使试样容易进入炬焰,并有利于蒸发、解离、激发、电离以至观测。 试样气溶胶在高温焰心区经历较长时间加热,在测光区平均停留时间长。这样的高温与长的平均停留时间使样品充分原子化,有效地消除了化学的干扰。周围是加热区,用热传导与辐射方式间接加热,使组份的改变对ICP影响较小,加之溶液进样少, 因此,基体效应小。试样不会扩散到ICP焰炬周围而形成自吸的冷蒸气层。 电感耦合高频等离子体光源是20世纪60年代研制的光源,由于它具有优异性能,70年代后迅速发展并获广泛应用。 属于等离子光源的还有直流等离子体(DCP)和微波诱导等离子体(MIP)。
电感耦合高频等离子体光源装置由高频发生器、雾化器和等离子炬管三部分组成。 在有气体的等离子炬管外套装一个高频感应线圈,感应线圈与高频发生器连接。当高频电流通过线圈时,在管的内外形成强烈的振荡磁场。 一旦管内气体开始电离(如用点火器),电子和离子则受到高频磁场所加速,产生碰撞电离,电子和离子急剧增加,此时在气体中感应产生涡流。 高频感应电流,产生大量的热能,又促进气体电离,维持气体的高温,从而形成等离子炬。 为了使所形成的等离子炬稳定,等离子气和辅助气都从切线方向引入,因此高温气体形成旋转的环流。同时,由于高频感应电流的趋肤效应,流在圆形回路的外周流动。这样,感耦高频等离子炬就必然具有环状结构。 环状的结构造成一个电学屏蔽的中心通道。电学屏蔽的中心通道具有较低的气压、较低的温度、较小的阻力,使试样容易进入炬焰,并有利于蒸发、解离、激发、电离以至观测。 试样气溶胶在高温焰心区经历较长时间加热,在测光区平均停留时间长。这样的高温与长的平均停留时间使样品充分原子化,有效地消除了化学的干扰。周围是加热区,用热传导与辐射方式间接加热,使组份的改变对ICP影响较小,加之溶液进样少, 因此,基体效应小。试样不会扩散到ICP焰炬周围而形成自吸的冷蒸气层。 电感耦合高频等离子体光源是20世纪60年代研制的光源,由于它具有优异性能,70年代后迅速发展并获广泛应用。 属于等离子光源的还有直流等离子体(DCP)和微波诱导等离子体(MIP)。
等离子体光谱仪原理 当高频发生器接通电源后,高频电流I通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。开始时,管内为Ar气,不导电,需要用高压电火花触发,使气体电离后,在高频交流电场的作用下,带电粒子高速运动,碰撞,形成“雪崩”式放电,产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流(涡电流,粉色),其电阻很小,电流很大(数百安),产生高温。又将气体加热、电离,在管口形成稳定的等离子体焰炬。等离子体光谱仪特点(1) 测定每个元素可同时选用多条谱线;(2) 可在一分钟内完成70个元素的定量测定;(3) 可在一分钟内完成对未知样品中多达70多元素的定性;(4) 1mL的样品可检测所有可分析元素;(5) 扣除基体光谱干扰;(6) 全自动操作;(7) 分析精度:CV 0.5%。等离子体光谱仪应用 等离子体光谱仪的研究领域是生命科学。 等离子体光谱仪的主要用途:用于环保、地质、化工、生物、医药、食品、冶金、农业等方面样品的定性、定量分析。 等离子体光谱仪能够自动等离子激发和待机运行模式,可以节省能耗和氩气耗量。能够适应样品种类的连续变换,同时可确保对多种样品甚至快速更换样品时始终具有稳定、有效的等离子体能量。
实验室需要直流电弧等离子体光谱诊断系统一套包括单色仪,光电倍增管,a/d相应的计算机及软件需要测量的波长范围为300~800nm联系方式qianjinxue@yahoo.com.cn
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[b]与[/b][color=red]微波等离子体[/color][b]相关的历史事件[/b] 2001年周健等开展了微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积金刚石膜研究阁。 2000年,陈栋梁、李庆等人进行了甲烷和氮气在低压微波等离子体下的转化研究,其生成的主要产物是HCN和乙炔,以及少量的含氰化合物,更高级的烃类以及氨或胺类没有检测到[1996年,海光与吉林大学金钦汉教授联合申报“微波等离子体炬发射光谱仪”获得成功。从1983年以来,加茂睦和和瀚高信雄等人’-用微波等离子体 CVD法在更温和的条件下合成了几毫米厚的微晶金刚石薄膜。 1983年日本的加茂睦和等人采用氢气和甲烷气体,用微波等离子体在硅片和石英片上沉积出金刚石膜”留校一直参加微波及电子线路方面的教学和科研工作,1982年以后开始从事微波等离子体方面的研究和有关设备的研制工作,作为主要完成人的“微波等离子体源及沉积设备”于1988年获电子工业部科技进步一等奖,微波等离子体CVD设备”于1992年获国家科技进步三等奖,1992年开始参与太阳能利用方面的工作。从1979年起,科研方向转变到更广泛的领域,提出“广义微波”的概念,即波长与器件尺寸可以相比拟或略小于器件尺寸的波动现象,其理论基础都是微波理论的发展,从而确定了微波声学、导波光学、静磁波及微波等离子体微细加工等方面属于“广义微波”研究课题。1976年,Beenakker研制成功了一种可以得到常压氦微波等离子体的微波谐振腔,情况才开始有所改善。1975年Mosian等发明了一种表面波器件 1976年Beenakker提出了Tmoio谐振腔并获得了常压氦微波等离子体。因此有人于1965年提出了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]和微波等离子体发射光谱联用的方法(以下简称色-光法)经过几年的发展于1973年已基本上仪器化。 自1965年Mccoroark提出微波等离子体应用与检测器达到阻抗匹配。金刚石具有高热导率、优异的耐磨性和低的摩擦因数、介电性好等优异的性能’自从1962年采用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法(CVD)合成金刚石至今,已发展了许许多多合成金刚石膜的方法,如直流电弧等离子体喷射法、微波等离子体法。1960年代以后,微波等离子体也用于合成化学。[color=blue]来源:中国知网[/color]
目前,我国对废气处理的重视程度越来越高,越来越多的企业投资于等离子废气处理设备。 等离子废气处理设备工业尾气的放电等离子体处理因其自身的特点受到企业的青睐。 下面介绍了一种等离子体废气处理设备的放电等离子体处理方法。 等离子废气处理设备 等离子废气处理设备的放电等离子体处理方法是通过高压放电获得非热平衡等离子体; 产生大量的由电子产生的O、OH、N基活性粒子,破坏C-H、C-C等化学键,引起置换反应。 尾气分子中H、Cl、F等的作用,然后产生CO_2和H_2,即工业废气经排放处理以后不再对人的健康有害。 等离子废气处理设备是目前处理有害气体的有效方法之一。 世界对协同催化剂和反应器进行了大量的研究工作。 在等离子体中添加催化剂,可以提高污染物的去除效率,大大降低能耗和副产物。 世界上对这种协同催化剂的研究主要集中在金属氧化物和二氧化钛催化体系。 利用等离子体和催化反应的协同作用,提高有机废气的净化率,使能耗降低是成功的。
(1) DCP-直流等离子体光源 200伏直流电源,500W-700W,三电极放电,氩气工作气体,气动雾化进样,灵敏度较高,基体效应较大。(2)MIP-微波等离子体光源 用2450MHz的微波电源,功率约100瓦-数百瓦,用He气等惰性气体做工作气体,可测定金属元素和于非金属元素分析(:H,C,F,Cl,Br,I,S),但测定非金属元素灵敏度较高,用于测定有机物中的元素成分.(3)电感耦合等离子体(ICP) 频率27-40MHz电源,0.8-1.5KW高频功率,氩气工作气体,形成的大气压力下的气体放电作为激发源,灵敏度较高,基体效应较低,可以进行多元素同时测定,得到广泛应用.成为无机元素分析的重要工具.[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=58080]3种光谱分析用等离子体光源,配有漂亮图片![/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=58081]3种光谱分析用等离子体光源,配有漂亮图片![/url]
等离子体与电感耦合等离子体的区别??、
仪器开机点火,观察等离子体,发现等离子体抖动的厉害,通过检查泵管,清洗雾化器和雾化室等,最后恢复了正常。版友们在测样过程中有遇到等离子体抖动的情况吗?怎么处理的呢?欢迎分享!
VARIAN 700系列中,在炬室中安装了一根光导纤维,用来检测等离子体。如果等离子体熄灭,计算机软件中出现 'Plasma has gone out' 提示信息,同时自动关闭RF发生器及气路。有时候软件报错提示等离子体熄灭,可以试着用酒精粘着棉签擦试下光纤,等离子体 ON 监视光纤使用,你都了解吗?
对发射光谱而言,光源的分析特性决定其分析性能(如灵敏度,线性范围,分析方法的建立等),可见光源在光谱分析中所占的地位是何等重要.ICP-OES等离子体,SPARK-OES等离子体,LIBS等离子体子这三种等离子体中或许ICP-OES及SPARK-OES等离子体研究的最为透彻,而LIBS等离子体则相对不是那么成熟,大家谈谈这三种等离子体有何异同...
这些是不是算作等离子体还请高手指正!1、等离子体清洗机/刻蚀/灰化/减薄 通过等离子体与固体表面的相互作用,消除固体表面的有机污染物,或者与样品表面的材料反应生成相应的气体,由真空系统排出反应腔,整个过程在样品表面不产生残留物,固体如: 金属、陶瓷、玻璃、硅片等等,同时可以用等离子处理系统对样品表面进行 处理,改善样品表面的特性,如亲水/疏水特性,表面自由能,以及表面的 吸附/粘附特性等等。 2、离子溅射:氩气充入已被低真空泵抽真空的样品室里。多次充入氩气,使不需要的气体排出,特别是水蒸汽。这样,样品室内充满了尽可能多的纯的氩气。然后调节样品室内工作压力为0.05-0.1mbar,这样就可以开始溅射了。 开始溅射时,在靶(阴极)加上高压,在靶和样品台(阳极)之间产生了一个高压区。空间内的自由电子在磁场作用下进入旋转轨道,与空间内的氩原子碰撞。每次碰撞把氩原子外层中的一个电子撞出,使中性的氩原子带正电。这个雪崩效应激发了辉光放电。 带正电的氩离子被阴极吸引撞向阴极靶,撞出阴极靶上的金属原子。释放的金属原子之间以及金属原子与真空室内的其它气体分子之间的碰撞使金属原子四处发散,形成雾状。这样金属原子从各个方向撞击样品表面然后均匀地凝聚在样品表面,在即使是非常多裂缝的样品表面也能覆盖一层均匀的、有足够导电性的金属薄膜。 由于金和银原子表面的高度扩散性,它们容易在样品表面形成岛状,这样,除非金属镀层有10nm厚,否则达不到所需导电性。白金能产生最细腻的镀层。 溅射镀层的细腻程度取决于靶材、工作距离、气体压力和溅射电流以及反应持续时间3、磁控溅射:电子枪发射的电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。4、等离子切割机:等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属 等离子切割机标准图片部份局熔化(和蒸发),并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割机配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属,尤其是对于有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)切割效果更佳;其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候,等离子切割速度快,尤其在切割普通碳素钢薄板时,速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
关键词: 化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积 微波等离子体CVD法 微波等离子体热处理仪 金刚石薄膜 微波烧结 新材料 纳米催化剂 一、微波等离子体简介等离子体的研究是探索并揭示物质“第四态” ——等离子体状态下的性质特点和运行规律的一门学科。它是包含足够多的正负电荷数目近于相等的带电粒子的非凝聚系统。等离子体的研究主要分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体中的粒子温度高达上千万以至上亿度,是为了使粒子有足够的能量相碰撞,达到核聚变反应。低温等离子体中的粒子温度也达上千乃至数万度,可使分子 (原子)离解、电离、化合等。可见低温等离子体温度并不低,所谓低温,仅是相对高温等离子体的高温而言。高温等离子体主要应用于能源领域的可控核聚变,低温等离子体则是应用于科学技术和工业的许多领域。高温等离子体的研究已有半个世纪的历程,现正接近聚变点火的目标;而低温等离子体的研究与应用,只是在近年来才显示出强大的生命力,并正处于蓬勃的发展时期。微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积技术原理是利用低温等离子体(非平衡等离子体)作能量源,工件置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热体)使工件升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在工件表面形成固态薄膜。它包括了化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积的一般技术,又有辉光放电的强化作用。 金刚石膜具有极其优异的物理和化学性质,如高硬度、低磨擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙和载流子的高迁移率以及这些优异性质的组合和良好的化学稳定性等,因此金刚石薄膜在各个工业领域有极其广泛的应用前景。 1. 在药瓶内镀上金刚石薄膜,可以避免药品在瓶内起反应,延长药品的保 全寿命; 2. 可作为计算机硬盘的保护层。目前的计算机硬盘,磁头在不用时要移到硬盘旁边的位置上,如果硬盘包有金刚石薄膜,则磁头可以始终放在硬盘上,这样就提高了效率; 3. 在切割工具上镀上金刚石薄膜,可以使工具在很长时间内保持锋利; 4. 用于制造带有极薄金刚石谐振器的扬声器; 5. 涂于计算机集成电路块,能抗辐射损坏,而一般硅集成块却易受辐射损坏。它能将工作时产生的热迅速散发掉,使集成块能排列得更紧凑些; 6. 用于分析X射线光谱的仪器,透过X射线的性能较别的材料好。 金刚石膜沉积必须要有两个条件: 1. 含碳气源的活化; 2. 在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。 由于粒子间的碰撞,产生剧烈的气体电离,使反应气体受到活化。同时发生阴极溅射效应,为沉积薄膜提供了清洁的活性高的表面。因而整个沉积过程与仅有热激活的过程有显著不同。这两方面的作用,在提高涂层结合力,降低沉积温度,加快反应速度诸方面都创造了有利条件。 微波等离子体金刚石膜系统应由微波功率源,大功率波导元件、微波应用器及传感与控制四部分组成。应用器是针对应用试验的类型而设计,其微波功率密度按需要而设定,并按试验需要兼容各种功能,具有较强的专用性质。微波功率源、大功率波导元件及传感和控制三种类型的部件,是通用的部件,可按需要而选定。反应器必须可以抽成真空;且可置于高压。因此微波传输必须和反应器隔离开来。反应器中可以通入其他气体。下面是一个反应器图。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/05/200605221201_18795_1613333_3.jpg[/img]半导体生产工艺中已经采用微波等离子体技术,进行刻蚀、溅射、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积、氧化硅片;还可用于金属、合金、非金属的表面处理;用于等离子体光谱分析,可检测十几种元素。 二、微波等离子体源 目前国内微波离子体源的研究工作,大部分在2450MHZ这个频段上进行,部分还可能采用915MHZ频段。这两个频段均采用连续波磁控管,并做成连续波功率微波源。但实际情况均具有较大的波纹因素,说得确切一些是三相全波整流或单相全波整流的波形被磁控管锐化了波纹状态。家用微波炉的电路结构实际上是可控的单相半波倍压整流电路,其波纹因素更大。 这种工作状态受电网波动的影响,平均功率不断变化,具有很大的不稳定性,造成功率密度的不确定。在微波等离子体金刚石膜制作系统要求很严格的情况下,会造成实验结果重复性不满意。因此需要稳定且纹波系数小的微波源是系统成功关键。 另外,近来微波等离子体的研究首先发现这些问题,电源的不稳定性会造成等离子体参数的变化。但用毫秒级的脉冲调制连续波磁控管,在许多实验中取得了良好的实验效果。理论分析调制通断时间的选定可以获得改善效果。 1. 物料介电损耗的正温度系数锐化了不均匀的加热效果,造成局部点的热失控现象。必要的周期停顿,利用热平衡的过程,可以缓解这些不均匀因素,抑制热失控现象的建立。 2. 避免了微波辅助催化反应过程中若干不需要副反应的累积。周期性的停顿可以避免这些副反应累积增强,停顿就是副反应的衰落,再从新开始,这样就避免了副反应的过度增长。 三、微波等离子体的应用 微波等离子体的应用技术主要用来制造特种性能优良的新材料、研制新的化学物质,加工、改造和精制材料及其表面,具有极其广泛的工业应用——从薄膜沉积、等离子体聚合、微电路制造到焊接、工具硬化、超微粉的合成、等离子体喷涂、等离子体冶金、等离子体化工、微波源等。等离子体技术已开辟的和潜在的应用领域包括:半导体集成电路及其他微电子设备的制造;工具、模具及工程金属的硬化;药品的生物相溶性,包装材料的制备;表面上防蚀及其他薄层的沉积;特殊陶瓷(包括超导材料);新的化学物质及材料的制造;金属的提炼;聚合物薄膜的印刷和制备;有害废物的处理;焊接;磁记录材料和光学波导材料;精细加工;照明及显示;电子电路及等离子体二极管开关;等离子体化工(氢等离子体裂解煤制乙炔、等离子体煤气化、等离子体裂解重烃、等离子体制炭黑、等离子体制电石等)。 微波等离子体化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积制备纳米催化剂的研究等。 微波等离子体的应用前景广阔。来源于汇研微波
ICP英文翻译过来是电感耦合等离子体,顾名思义,在炬管的切向方向引入高速氩气,氩气在炬管的外层形成高速旋流,通过类似真空检漏仪的装置产生的高频电火花使氩气电离出少量电子,形成一个沿炬管切线方向的电流.因为炬管放置在高频线圈内,通过高频发生器产生的高频振荡通过炬管线圈耦合到已被电离出少量电子的氩气上,使氩气中的这部分电子加速运动,撞击其他电子产生电离,形成雪崩效应,最终靠高频发生器连续提供能量,即可形成一个稳定的等离子体火焰。 电感耦合高频等离子(ICP)光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体,利用电感耦合高频等离子体(ICP)作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。 ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器,其频率和功率输出稳定性高。频率多为27~50 MHz,最大输出功率通常是2~4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁,以避免它烧毁石英管。采用切向进气,其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道,以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形,通入Ar气维持等离子体的作用,有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1~2mm,载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是,Ar为单原子惰性气体,不与试样组分形成难解离的稳定化合物,也不会象分子那样因解离而消耗能量,有良好的激发性能,本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时,产生轴向磁场,这时若用高频点火装置产生火花,形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下,与原子碰撞并使之电离,形成更多的载流子,当载流子多到足以使气体有足够的导电率时,在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流,强大的电流产生高热又将气体加热,瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体,并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时,被后者加热至6000-7000K,并被原子化和激发产生发射光谱。 ICP焰明显地分为三个区域:焰心区、内焰区和尾焰区。 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,电子密度很高,由于黑体辐射、离子复合等产生很强的连续背景辐射。试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质,因此,这一区域又称为预热区。 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。光谱分析就在该区域内进行,因此,该区域又称为测光区。 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。
电感耦合高频等离子(ICP)光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体,利用电感耦合高频等离子体(ICP)作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。 ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器,其频率和功率输出稳定性高。频率多为27-50 MHz,最大输出功率通常是2-4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁,以避免它烧毁石英管。采用切向进气,其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道,以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形,通入Ar气维持等离子体的作用,有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm,载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是,Ar为单原子惰性气体,不与试样组分形成难解离的稳定化合物,也不会象分子那样因解离而消耗能量,有良好的激发性能,本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时,产生轴向磁场,这时若用高频点火装置产生火花,形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下,与原子碰撞并使之电离,形成更多的载流子,当载流子多到足以使气体有足够的导电率时,在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流,强大的电流产生高热又将气体加热,瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体,并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时,被后者加热至6000-7000K,并被原子化和激发产生发射光谱。
所谓等离子体是1-高温气体;2-离子和原子云;3-整个等离子体不呈电中性;4-RF发生器使电感线圈发生高频震荡磁场;5-RF发生器能量耦合到线圈中;6-高温达10000K。你觉得上述说法哪些正确,哪些错误?欢迎解答
[list=1][*]离子体 温度极高(大约10,000 K) 并辐射危险性射频(RF)和紫外能量。工作线圈工作在 1500 V RMS电压及40 MHz 频率状态下。RF和UV的泄漏会严重伤害皮肤及眼睛,靠近等离子体会使皮肤严重烧伤,等离子体放电会将人体击出相当远一段距离并可能导致死亡、严重电击或皮肤深层烧伤。等离子体的危害,你了解吗?[/list]
等离子体点然后,稳定一段时间,开始检测,检测的时候发现有时候等离子体火焰颜色发白光,有时候是红光,不知道具体影响如何?
全谱直读等离子体发射光谱仪与电感耦合等离子体原子发射光谱有什么区别么?
ICP-OES等离子体气点亮时等离子体小于10 lit怎么办
仪器使用过程中提示尾焰切割气关闭,压力不足60,然后等离子体熄灭。检查各管路正常,压力正常,再次点火成功,观察等离子体,尾部切割线呈现斜向右上方。并非之前竖直的平整状态。问题在哪里?
ICP光谱议中等离子体焰的形成过程及原理ICP英文翻译过来是电感耦合等离子体,顾名思义,在炬管的切向方向引入高速氩气,氩气在炬管的外层形成高速旋流,通过类似真空检漏仪的装置产生的高频电火花使氩气电离出少量电子,形成一个沿炬管切线方向的电流.因为炬管放置在高频线圈内,通过高频发生器产生的高频振荡通过炬管线圈耦合到已被电离出少量电子的氩气上,使氩气中的这部分电子加速运动,撞击其他电子产生电离,形成雪崩效应,最终靠高频发生器连续提供能量,即可形成一个稳定的等离子体火焰. 电感耦合高频等离子(ICP)光源 等离子体是一种由自由电子、离子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体,利用电感耦合高频等离子体(ICP)作为原子发射光谱的激发光源始于本世纪60年代。ICP装置由高频发生器和感应圈、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。应用最广泛的是利用石英晶体压电效应产生高频振荡的他激式高频发生器,其频率和功率输出稳定性高。频率多为27-50 MHz,最大输出功率通常是2-4kW。 感应线圈一般以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。 等离子炬管由三层同心石英管组成。外管通冷却气Ar的目的是使等离子体离开外层石英管内壁,以避免它烧毁石英管。采用切向进气,其目的是利用离心作用在炬管中心产生低气压通道,以利于进样。中层石英管出口做成喇叭形,通入Ar气维持等离子体的作用,有时也可以不通Ar气。内层石英管内径约为1-2mm,载气载带试样气溶胶由内管注入等离子体内。试样气溶胶由气动雾化器或超声雾化器产生。用Ar做工作气的优点是,Ar为单原子惰性气体,不与试样组分形成难解离的稳定化合物,也不会象分子那样因解离而消耗能量,有良好的激发性能,本身的光谱简单。 当有高频电流通过线圈时,产生轴向磁场,这时若用高频点火装置产生火花,形成的载流子(离子与电子)在电磁场作用下,与原子碰撞并使之电离,形成更多的载流子,当载流子多到足以使气体有足够的导电率时,在垂直于磁场方向的截面上就会感生出流经闭合圆形路径的涡流,强大的电流产生高热又将气体加热,瞬间使气体形成最高温度可达10000K的稳定的等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体,并维持等离子炬。当载气载带试样气溶胶通过等离子体时,被后者加热至6000-7000K,并被原子化和激发产生发射光谱。 ICP焰明显地分为三个区域:焰心区、内焰区和尾焰区。 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,电子密度很高,由于黑体辐射、离子复合等产生很强的连续背景辐射。试样气溶胶通过这一区域时被预热、挥发溶剂和蒸发溶质,因此,这一区域又称为预热区。 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。光谱分析就在该区域内进行,因此,该区域又称为测光区。 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。
进行元素测试时,出现了“点火时等离子体检测电路未检测到等离子体”的提示,请问这个问题应该如何解决?
ICP-MS变频等离子体和非变频等离子体有什么区别,ICP-MS总体结构和工作流程图
看到版内有版友提到物质第四态——等离子态,特将等离子方面的知识和大家共享!离子体的基本概念和性质 近代科学研究的结果表明,物质除了具有固态、液态和气态的这三种早为人们熟悉的形态之外,在一定的条件下,还可能具有更高能量的第四种形态——等离子体状态。例如通过加热、放电等手段,使气体分子离解和电离,当电离产生的带电粒子密度达到一定的数值时,物质的状态将发生新的变化,这时的电离气体已经不再是原来的普通气体了。由于这种电离气体不管是部分电离还是完全电离,其中的正电荷总数始终和负电荷总数在数值上是相等的,于是人们将这种由电子、离子、原子、分子或者自由基团等粒子组成的电离气体称之为等离子体 。 不管在组成上还是在性质上,等离子体不同于普通的气体。普通气体由电中性的分子或原子组成,而等离子体则是带电粒子和中性粒子的集合体。等离子体和普通气体在性质上更是存在本质的区别,首先,等离子体是一种导电流体,但是又能在与气体体积相比拟的宏观尺度内维持电中性;其次,气体分子间不存在净电磁力,而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力;再者,作为一个带电粒子体系,等离子体的运动行为会受到电磁场的影响和支配。因此,等离子体是完全不同于普通气体的一种新的物质聚集态。 应当指出,并非任何的电离气体都是等离子体。众所周知,只要绝对温度不为零,任何气体中总存在有少量的分子和原子电离。严格地说来,只有当带电粒子地密度足够大,能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时,带电粒子才会对体系性质产生显著的影响,换言之,这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。除此之外,等离子体的存在还有其特征的空间和时间限度,如果电离气体的空间尺度L不满足等离子体存在的空间条件LD(德拜长度D为等离子体宏观空间尺度的下限)的空间限制条件,或者电离气体的存在的时间 不满足p(等离子体的振荡周期p为等离子体存在的时间尺度的下限)时间限制条件,这样的电离气体都不能算作等离子体。
最近ICP的等离子体左边根部火焰像被砍掉了一刀,各位有没有遇到相似问题啊?可能是什么原因导致?个人认为是辅助气接入问题。各位呢?