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等离子射频磁控仪

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  • 等离子体发射光谱仪分类与“全谱直读”一词

    等离子体发射光谱仪分类与“全谱直读”一词陆文伟上海交通大学分析测试中心, 上海　200030摘　要　本文从仪器结构原理上讨论了当前国内在新型等离子体发射光谱仪分类命名上的问题。指出“全谱直读”一词用于仪器分类的不严谨性。提仪使用固态检测器等离子体发射光谱仪作为分类词。主题词　等离子体发射光谱仪 中阶梯光栅 固态检测器 全谱直读中图分类号:O657131 　　文献标识码:B 　　文章编号:100020593 (2002) 0220348202　收稿日期:2000208205 ,修订日期:2000212212　作者简介:陆文伟,1951 年生,上海交通大学分析测试中心高级工程师　　早期国外把等离子体发射光谱仪( ICP2OES) 仪器分成同时型(Simultanous) 和顺序型(Sequential) 二类。国内把色散系统区分为多色器(Polychromator) 、单色器(Monochromator) ,仪器则从检测器来区分,命名为多通道型(多道) ,顺序型(单道扫描) 仪器[ 1 ,2 ] 。其仪器的分类命名与仪器功能,仪器结构基本一致,与国外的仪器分类也一致。ICP2OES 仪器在其发展期间,又有N + 1 的单道与多道结合型仪器出现,以及有入射狭逢能沿罗兰圈光学平面移动,完成1～2 nm 内扫描,能获得谱图的多道仪器出现,但总体上仍没动摇仪器的原始分类。1991 年新的中阶梯光栅固态检测器ICP2OES 仪器问世,新的仪器把中阶梯光栅等光学元件形成的二维谱图投影到平面固态检测器的感光点上,使仪器同时具有同时型和顺序型仪器的功能,这样形成了新一类的仪器。从它的信号检出来看,它与同时型仪器很接近,故有的国外文献仍把它简单归为同时型(Simultaneous) 仪器。但更多的是从仪器的硬件结构上出发,采用中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪“Echelle grating solid state detector ICP2OES”的命名。1993 年该类仪器进入中国市场,国内仪器广告上出现“全谱直读”一新名词。随着该类仪器的推广使用,该名词逐渐渗入期刊杂志,教科书,学术界,甚至作为仪器分类词出现在《现代分析仪器分析方法通则及计量检定规程》[ 3 ]中。纵观国外涉及到中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪的期刊杂志,书籍和文献均未使用到该词或与之意思相近的词。甚至各仪器厂家的英文样本中也无该词出现。实际上“全谱直读”是中文广告词,它不严谨,并含糊地影射二方面意思:11 光谱谱线的全部覆盖性和全部可利用性 21 全部谱线的总体信号同时采集读出。从中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪的光谱范围(英文常采用Wavelength coverage range) 来看,一般仪器都在160～800 nm 左右。如有的仪器在167～782 nm ,有的在165～800 nm ,有的在175～900 nm ,有的在165～1 000 nm ,有的是在122～466 nm 基础上另加590 ,670 ,766 nm 的额外单个检测器。有的在超纯Ar 装置下短波段区扩展至134nm ,其长波段区能扩展至1 050 nm。很明显所有此类仪器的光谱范围目前离“全谱”还是有距离的,而且仪器厂家还在扩大其光谱范围。再说此类仪器的“光谱范围”,实际上更确切的意思是指可利用的分析谱线波长跨度范围!实际上中阶梯光栅和棱镜所形成的二维光谱图在目前固态检测器芯片匹配过程中,高级次光谱区可以说是波长连续的,不同级次的光谱波长区甚至重迭。而低级次光谱区级次与级次之间的波长区并不衔接,最大可以有20 nm 以上的间隙,其间隙随着级数增大而变小,严格地说也就是仪器的光谱不连续性存在,尽管对有用谱线影响并不太大。另外中阶梯光栅多色器系统产生的二维谱图闪烁区与检测器芯片匹配的边缘效应,固态检测器的分段或分个处理,都会造成使用全部谱线的困难,甚至发生有用谱线的丢失。大面积的固态检测器芯片可望用于光谱仪,光谱级次间波长区的连续性会进一步改善,其波长区复盖也会增大。但仪器制造成本及芯片因光谱级次间波长过多重叠显得利用效率不高,都会形成其发展的阻力。从仪器可利用谱线上看,目前中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪还只能是多谱线同时分析仪器。当然它可利用的谱线要比以前多道发射光谱仪器的谱线(最多六十多条) 多得多。如目前仪器有6 000 多条的,有2 万7 千条的,有在2 万4 千条的基础上再可由使用者在仪器波长区任意定址添加的等等。但这与“全谱”给人的含糊概念,与数十万以上的全部谱线概念相差甚远。就是从全部可利用谱线讲,该类仪器在定量分析时也不等于纪录全部谱线。有的仪器是在定性分析时能纪录所有覆盖谱线。“全谱直读”一词还常常被沿伸到一次曝光像摄谱仪一样工作。直读一词(Direct reading) 出现在摄谱仪之后、光电倍© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.增管用于发射光谱仪之时。是相对摄片2读片过程变成一步而言。多道发射光谱仪采用该词较多。目前中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪还没有完全达到全部谱线的总体信号同时采集读出的水平。有的仪器分检测器读出,有的仪器分波长区读出,有的仪器分波长区检测器再加几个单个波长检测器读出。固态检测器的曝光与摄片又不同,固态检测器比照相底片更灵活,为了适应样品分析元素高低浓度大小信号的要求,固态检测器灵活处理,有的分区曝光,有的分级扫描曝光,有的级中分二段控制曝光,有的检测器分子阵列(Subarray) 控制曝光,有的从其检测器机理出发分每个感光点(Pixel) 控制曝光。“全谱直读”给人是含糊的印象,不能正确反映仪器的特点。当前新的仪器还在不断涌现,有分级扫描式中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪,有新的多个固态检测器在罗兰圈排列使用的仪器,从检测器硬件结构分类,它们都能方便地归入中阶梯光栅固态检测器等离子体发射光谱仪,或固态检测器等离子体发射光谱仪类别里。而“全谱直读”则明显不能适应。新名词会受到实践和事实的考验。国外文献中名词也有变化的,如电感耦合等离子体原子发射光谱仪的ICP2AES 英文缩写名词,因AES 含义面广,易与俄歇电子光谱[ 4 ]混淆,现在逐渐被ICP2OES 取代。切入实际的名词才会在发展中生存。参考文献　[ 1 ] 　化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱方法通则,中华人民共和国国家标准GB10725289.　[ 2 ] 　发射光谱仪检定规程,中华人民共和国国家计量检定规程J TG768294.　[ 3 ] 　感耦等离子体原子发射光谱方法通则 感耦等离子体原子发射光谱仪检定规程,1997. (第一版) 科学技术文献出版社,现代分析仪器分析方法通则及计量检定规程.　[ 4 ] 　英汉仪器仪表词汇,科学出版社,1987 (第一版) .

  • 等离子体的危害，你了解吗？

    [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]

  • 【求助】ICP等离子体火焰变弱什么原因

    我的仪器是PE5300DV的，最近发现等离子体火焰形状变小，亮度变弱，咨询了工程师他说如果RF射频值，泵，流量等值和显示值一样应该不会存在此问题，但是我这边却又此问题，且这些值都相对应的，请高人指点，谢谢

  • 【原创大赛】射频加热的应用

    [align=center]射频加热的应用[/align][align=center]西安国联质量检测技术股份有限公司[/align][align=center]安评中心：张倩茹[/align]尽管世界上有50多个国家种植大豆，但美国、巴西、阿根廷和中国是四大主要大豆生产商，占世界上大豆总产量的90%以上。目前世界大豆产量远超过其他任何可食用油籽，世界上的大豆约85%加工成正餐和植物油。在中国过去的二十年，大豆消费连续快速增长，从1996年到2013年，油产品增加了600%，可食用或者工业消费增长了78%。昆虫侵扰通过其代谢活动引起的微生物腐败和污染可能使大豆完全不能食用。另一个与大豆储存有关的问题是由真菌引起的霉烂，会导致严重的质量损失和食品安全问题。因此，为了符合国际贸易植物检疫条例，开发干燥大豆的非化学采后害虫防治方法，控制内部昆虫和减少大豆中的真菌菌落数量是确保保存期长、保证食品安全的重要措施。已经开发了几种方法来控制隐藏的昆虫和减少食品中真菌菌落的数量，如常规热处理，化学熏蒸，辐照。然而，所有这些方法都显示出不同的消费者接受程度是由于在它们的应用过程中，较长的处理时间降低了质量、消极的环境污染和对人类健康造成的有害影响。因此，迫切需要开发新颖、有效的能够控制昆虫和真菌且产品无不利的物理或化学变化的技术。射频(RF)能量是频率为1-300 MHz的电磁波，提供快速、容积式加热并被作为干燥产品如紫花苜蓿种子，谷物， 豆类，小扁豆，大米，胡桃和小麦的采后害虫控制的非化学选择来研究。RF的相对较长的波长通常导致较深的穿透深度和食物中可预测的温度分布。但是，不均匀加热仍然是食品行业的射频加热技术的一个问题。由于角落和边缘过热，和中心部分的欠热，产品中间和内部的不同的温度分布可能导致质量损失或昆虫生存，尤其是在中、高水分含量的食物中。理解射频加热的复杂机制和提高射频处理产品的加热均匀性，以确保在整个产品体积内完成昆虫死亡率和维持产品质量是至关重要的。计算机模拟和数学建模为不需要在实验中耗费大量时间的射频加热过程的快速分析起到有价值的工具作用。计算机模拟旨在研究各种食品材料，如苜蓿和萝卜籽，1%的羧甲基纤维素溶液，圆柱形肉压条，肉、新鲜水果，马铃薯浆，小麦粉，和葡萄干的射频加热均匀性。Neophytou 和 Metaxas通过求解耦合拉普拉斯方程和波动方程，试图为工业规模的射频加热系统的电场进行建模。成熟的计算机模拟模型使从各种农业产品获得准确的结果成为可能。不同的标准和索引已经被用来研究，评估，比较射频功率和食品样品的温度均匀性，如正常功率密度，加热均匀性指数，射频功率均匀度指数，和温度均匀度指数。因为样品温度是适合于灭虫法或巴氏灭菌法和质量评估的射频加热的主要目标。

  • 如何优化提高等离子体温度呢？

    1.如何提高等离子体温度呢？ 射频功率是热焰而言是固定的，等离子气体所需氩气是否也是固定的呢？2.如何对所有元素选择合适的等离子体温度呢？其温度升高，有利于第一电离能大的元素降低甚至消除多原子离子干扰，而对第二电离能较低元素则因产生双电核干扰而导致结果偏低。如何兼顾所有元素而设置等离子体温度（或条件）呢？

  • 【参数解读】解读电感耦合等离子体发射光谱仪及检出限分享(ICP)（7月）

    【参数解读】解读电感耦合等离子体发射光谱仪及检出限分享(ICP)（7月）

    电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)参数解读及检出限分享============================================================================http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207041559_375731_2000796_3.jpg研究领域：分析化学 主要用途： 可用于地质、环保、化工、生物、医药、食品、冶金、农业等方面样品中元素的定性、定量分析。 工作原理 感耦等离子体原子发射光谱分析是以射频发生器提供的高频能量加到感应耦合线圈上，并将等离子炬管置于该线圈中心，因而在炬管中产生高频电磁场，用微电火花引燃，使通入炬管中的氩气电离，产生电子和离子而导电，导电的气体受高频电磁场作用，形成与耦合线圈同心的涡流区，强大的电流产生的高热，从而形成火炬形状的并可以自持的等离子体，由于高频电流的趋肤效应及内管载气的作用，使等离子体呈环状结构。 样品由载气（氩）带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否，鉴别样品中是否含有某种元素（定性分析）；根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量（定量分析）。工作模式：通过一次测定,同时记录样品中待测元素的所有发射谱线,不管这些谱线是在紫外区，还是在可见区,也不论这些待测元素是高浓度或是低浓度，多能同时完成测定。ICP炬形成过程1）Tesla线圈—高频交变电流—交变感应磁场；2）火花—氩气—气体电离—少量电荷—互相碰撞—雪崩现象—大量载流子；3）数百安极高感应电流（涡电流，Eddy current) —瞬间加热—到10000K—等离子体—内管通入氩气形成环状结构样品通道—样品蒸发、原子化、激发。ICP光源特点1）低检测限：蒸发和激发温度高；2）稳定，精度高：高频电流—趋肤效应（skin effect) —涡流表面电流密度大—环壮结构—样品导入通道—不受样品引入影响—高稳定性3）基体效应小（matrix effect)：样品处于化学惰性环境的高温分析区—待测物难生成氧化物—停留时间长（ms级）、化学干扰小，样品处于中心通道，其加热是间接的—样品性质（基体性质，如：样品组成、溶液粘度、样品分散度等）对ICP影响小。4）背景小：通过选择分析高度，避开涡流区。5）自吸效应小：样品不扩散到ICP周围的冷气层，只处于中心通道，即是处于非局部力学系统平衡；6）分析线性范围宽：ICP在分析区温度均匀，自吸收、自蚀效应小7）众多元素同时测定：激发温度高（70多种）不足：对非金属测定的灵敏度低，仪器贵，维护费用高。===========分==============割==============线================== 分析技术比较http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051253_375984_2000796_3.jpg主要特点 1.同时读出、无任何谱线缺失的全谱直读等离子体发射光谱仪,快速、线性范围宽所以，可以通过选择合适的谱线，有效避免光谱干扰；2.无任何可移动部件,长期稳定性极好;3. CCD检测器，灵敏度高且防电子溢流;4、同一元素，具有很多分析谱线，不同元素具有不同的灵敏度，高灵敏度谱线检测低含量的样品，低灵敏度谱线检测高浓度样品，所以有效地拓宽了分析的浓度范围；5、分析速度极快；6、同时记录样品的背景信号，有效扣除背景影响，大大改善分析精度。7.高效稳定 可以连续快速多元素测定 精确度高。8.中心气化温度高达10000K可以使样品充分气化 有很高的准确度。9.工作曲线具有很好的线性关系 并且线性范围广。10.与计算机软件结合全谱直读结果，方便快捷。===========分==============割==============线================== 技术参数进样系统: 1、雾化器、标准—石英同心雾化器、雾室、标准—石英旋流雾室、炬管、可拆卸，低气流，低功率石英炬管、蠕动泵。2、计算机控制，双道12滚柱，精确控制流速，保证测定精度。 3、氩气： 计算机控制流速，采用质量流速控制，可准确到0.001L/min。使得日常分析可获得优于0.5%的精度。4、等离子体气：0～16L/min 辅助气：0～2L/min 雾化气：0～2L/min5、波长范围：175-785nm波长连续覆盖，完全无断点 6、焦距焦距 0.0004（mm）,中阶梯光栅刻线97.4线/mm 7、信号稳定性：≤1.0%RSD(4小时) 8、RF发生器频率：40.68MHz 9、等离子体输出功率700~1700瓦 10、等离子体冷却气0~22.5L/min可调 11、检出限：多数元素能达到0.00xppm级===========分==============割==============线==================以下为自己做出来的检出限，仅供参考。。。。。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207091121_376622_2000796_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207091121_376623_2000796_3.jpg

  • 射频发生器

    l射频发生器1. 电路类型：电感反馈式自激振荡电路，同轴电缆输出，匹配调谐，取功率反馈进行 闭环自动控制。2. 工作频率：40MHz 3. 频率稳定性：＜0.1% 4. 输出功率：800W—1200W5. 输出功率稳定性：≤ 0.2%6. 电磁场泄漏辐射强度：距机箱30cm处 电场强度E：＜2V/m 磁场强度H：＜射0.2A/m 7. 电源：交流220V 25A

  • 【实战宝典】什么是ICP？什么是射频？射频发生器起什么作用，对ICP有什么影响？

    【实战宝典】什么是ICP？什么是射频？射频发生器起什么作用，对ICP有什么影响？

    问题描述：什么是ICP？什么是射频？射频发生器起什么作用，对ICP有什么影响？解答：[font='Times New Roman','serif'][color=black]ICP[/color][/font][font=宋体][color=black]是[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Inductively Coupled Plasma[/color][/font][font=宋体][color=black]的缩写，代表着电感耦合等离子体，如下图所示。[/color][/font][align=center][img=,690,454]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206211116527891_1843_3389662_3.jpg!w690x454.jpg[/img][/align][font=宋体][color=black]前一个是做水溶液样品的等离子体照片，后一个是做有机物直接进样的等离子体照片。（图片由谱育科技[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]EXPEC 7350[/color][/font][font=宋体][color=black]型三重四极杆[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]上标配的摄像头拍摄）[/color][/font][font=宋体][color=black]射频（[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]RF[/color][/font][font=宋体][color=black]）是[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Radio Frequency[/color][/font][font=宋体][color=black]的缩写。[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Radio[/color][/font][font=宋体][color=black]是无线电广播和收音机的意思，在[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Carpenters([/color][/font][font=宋体][color=black]木匠兄妹[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black])[/color][/font][font=宋体][color=black]的名曲《[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Yesterday Once More[/color][/font][font=宋体][color=black]》中，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Karen Carpenter[/color][/font][font=宋体][color=black]用优美而略带伤感的嗓音唱到：[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]When I was youngI’d listen to the radio, waitingfor my favorite songs. When they played I’d sing along, it made me smile.[/color][/font][font=宋体][color=black]可惜的是，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Karen Carpenter[/color][/font][font=宋体][color=black]是个减肥不要命的主，唱这首《昨日重现》的[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]10[/color][/font][font=宋体][color=black]年后，她死在父母怀中，就像她出生时躺在父母怀中一样安详，这就是昨日重现。她为什么这么痴迷于减肥呢？其实她也不胖，她表面上是减肥，实际上她是希望永远苗条，永远年轻，她希望吃唐僧肉长生不老，吃别的都没啥意思，于是她死于神经性厌食症。所以说呀，啥胖不胖的，哥们弟兄姐妹们，吃着喝着先，来，干一杯。[/color][/font][font=宋体][color=black]扯远了。射频（[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]RF[/color][/font][font=宋体][color=black]）[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]Radio Frequency[/color][/font][font=宋体][color=black]就是广播频率，这个频率的电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，其频率范围是[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]300K-300 GHz[/color][/font][font=宋体][color=black]，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]和[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]ICP-OES[/color][/font][font=宋体][color=black]上用的[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]27.12 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]和[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]40.68 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]，以及家用微波炉、微波消解仪和超级微波消解仪用的[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]2450 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]，都属于射频。[/color][/font][font=宋体][color=black]小伙伴不禁要问，为什么非得是[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]27.12 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]、[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]40.68 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]和[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]2450 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]这几个数呢？好像各个[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]和微波厂家都商量好似的，郭德纲说得好啊，同行之间是赤裸裸的仇恨，难道说如今同行也可以达成共识啦？[/color][/font][font=宋体][color=black]首先同行之间可以有共识，国外的行业协会非常多，行业协会可以制定标准，规范行业行为，我国也有仪器仪表协会。同行有竞争是正常的，良性竞争可以促进行业的发展。如果同行的竞争发展到仇恨，那已经到了恶性竞争的程度，说明这个行业需要进行整顿了。[/color][/font][font=宋体][color=black]其次，射频是可以在空中到处跑的，会串台，为了防止民用射频发射点对无线电通讯、广播、电视和雷达等造成干扰，国际组织规定了工业、科学研究、医学及家用等民用射频的频率，请看下面两条：[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]ISO/IEC TR 18047-3-2011[/color][/font][font=宋体][color=black]信息技术[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black].[/color][/font][font=宋体][color=black]射频识别装置合格试验方法[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black].[/color][/font][font=宋体][color=black]第[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]3[/color][/font][font=宋体][color=black]部分[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]:13.56 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]空中接口通信的试验方法[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]ISO/IEC TR 18047-4-2004[/color][/font][font=宋体][color=black]信息技术[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black].[/color][/font][font=宋体][color=black]射频识别装置合格试验方法[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black].[/color][/font][font=宋体][color=black]第[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]4[/color][/font][font=宋体][color=black]部分[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]:2.45 GHz[/color][/font][font=宋体][color=black]空中接口通信的试验方法[/color][/font][font=宋体][color=black]小伙伴不禁又问了，这里面也没有[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]27.12 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]和[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]40.68 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]呀？[/color][/font][font=宋体][color=black]好吧，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]13.56[/color][/font][font=宋体][color=black]×[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]2=27.12[/color][/font][font=宋体][color=black]，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]13.56[/color][/font][font=宋体][color=black]×[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]3=40.68[/color][/font][font=宋体][color=black]。这是倍频。电脑的[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]CPU[/color][/font][font=宋体][color=black]就常常采用倍频技术。[/color][/font][font=宋体][color=black]小伙伴不禁再问，那[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]PerkinElmer[/color][/font][font=宋体][color=black]新出的[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]，射频发生器既不是[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]27.12 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]，也[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]40.68 MHz[/color][/font][font=宋体][color=black]，这是怎么回事？[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]13.56[/color][/font][font=宋体][color=black]×[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]2.5=33.90[/color][/font][font=宋体][color=black]，理论上倍频是从[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]1.5[/color][/font][font=宋体][color=black]一直到无限的，但需要注意的是，倍频是以[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]0.5[/color][/font][font=宋体][color=black]为一个间隔单位。[/color][/font][font=宋体][color=black]射频发生器（[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]RF[/color][/font][font=宋体][color=black]发生器）就是产生射频的装置。[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]的研发和生产非常难，难在哪呢？难在高频（[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]RF[/color][/font][font=宋体][color=black]发生器、四极杆驱动器）、高电流（[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]RF[/color][/font][font=宋体][color=black]发生器）、高电压（点火针）、高精度（四极杆、锥、炬管准直）、高温（等离子体）、高腐蚀性（进样系统），其中高频、高压、高电流不仅做起来难，使用起来还容易坏，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]中的故障，一半以上来自射频发生器。[/color][/font][font=宋体][color=black]射频发生器之于[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]，就像心脏之于人。心脏坏了，不跳了，人也就歇菜了。射频发生器坏了，不工作了，[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]也就废了。所以[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]只要能把等离子体点着，有问题也是小毛病，点不着了，基本都是大问题。[/color][/font] [img=,470,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206211117156383_3669_3389662_3.jpg!w470x350.jpg[/img][align=center][font=宋体]谱育科技厂房内装配好的射频发生器。[/font][/align][align=left][font=宋体]以上内容来自仪器信息网《ICP-MS实战宝典》[/font][/align]

  • 射频导纳液位计的原理

    射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料性能更好，工作更可靠，测量更准确，适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻抗成份，容性成份，感性成份综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳的方法。高频正铉振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测量容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。 　　射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性，三端驱动屏蔽技术和增加的两个重要电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡驱动器和交流鉴相采样器。 　　对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在传感器绝缘层的表面，对仪表传感器来说仅表现为一个电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。 　　第一个问题是物料本身对传感器相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，（纯电容不耗能），但挂料对传感器等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个驱动器，使消耗的能量得到补充因而会稳定加在传感器的振荡电压。 　　第二个问题是对于导电物料，传感器绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端，这样便产生挂料误差，且导电性越强误差越大。 　　但任何物料都不是完全导电的。从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感器被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测量的总电容相当于C + C 在减去与C 相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响。 　　即C测量=C物位+C挂料 　　C物位=C测量-C挂料 　　=C测量-R 　　这些多参量的测量，是测量的基础，交流鉴相采样器是实现的手段。由于使用了上述三项技术，使得射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力。射频导纳料位开关 http://www.yhck8888.com阻旋料位开关 http://www.yhck888.com音叉料位开关 http://www.yhck6666.com射频导纳物位开关 http://www.yhck666.com

  • 【原创】回旋加速器射频系统

    【原创】回旋加速器射频系统

    [center]二、射频系统[/center]射频系统（RF System）产生回旋加速器的高频振荡加速高电压，它有二个主要的功能：在回旋加速器中被加速的束流每旋转一次给于离子两次能量增益；从离子源中拉出离子（RF提取）。RF系统主要由高频加速电极（D电极）、高频共振线[RF谐振腔（RF Cavity RCAV)]和高频功率源这三部分构成。这是回旋加速器中最基本的组成部分之一。它的工作状况对于加速器的性能有很大的影响，一个好的高频系统应该是工作频率可调，并且在工作负载等条件变化的情况下具有高度的稳定性，包括高达10-6量级的频率稳定度和10-3以上的电压稳定度。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021217_179811_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021218_179812_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021219_179813_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021221_179814_1623423_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/11/200911021222_179815_1623423_3.jpg[/img][/center]

  • 【原创大赛】两款“低运行成本”的等离子体发射光谱仪“新品”

    【原创大赛】两款“低运行成本”的等离子体发射光谱仪“新品”

    ICP发射光谱仪具有灵敏度高、多元素同时测量的优点，但是其应用中氩气消耗量很大，此问题也是一直困扰用户的问题。通常一钢瓶氩气价格在200-300元之间，ICP仪器正常开机的话能够使用4小时左右。传统ICP仪器的氩气消耗量在15-18L/min，那么一年下来，氩气成本也是一笔不菲的费用。尤其是，对于偏远地区的实验室来说，氩气的购买和使用更加具有困难。　　所以，“降低运行成本理念，节能环保”理念的分析仪器成为了现今仪器公司研发的目标。2011年，发射光谱仪新品中有两款仪器的设计中体现了此理念。　　一是珀金埃尔默推出的ICP发射光谱仪Optima 8000。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112301148_342765_1755058_3.jpg　　珀金埃尔默公司ICP-AES的工厂一直设在纽约近郊的Shelton，主要的技术研发人员在此工作了20余年，产品生产质量稳定，技术基础雄厚。自1978年推出5000型以来，先后经历了5500型、6500型、P II 型、P1000 型、P2000 型、P40 型、P400 型的不断改进。1993年推出的Optima 3000型是世界上第一台全谱直读ICP-AES，1994年推出专利的双向观测技术，使ICP-AES的性能进入了一个全新的阶段。2008年完善并推出的Optima 7000DV和Optima 7300DV是珀金埃尔默公司的第十三代产品，2011年7月推出的Optima 8000系列采用了全新的射频发生器技术，是珀金埃尔默公司的第十四代产品。　　Optima 8000采用了平板等离子体技术，减少了三分之一的氩气消耗量，并且不需要冷却水，运行成本大大降低。在Optima 8x00ICP光谱仪采用了平板等离子体技术，专利的RF 发生器采用免维护的等离子感应板，取代了传统的螺旋负载线圈。由于无需冷却、减少了氩气的消耗量，运行成本也大大降低。传统仪器的氩气消耗量在15-18L/min，而采用平板等离子体技术只要8-10L/min的氩气消耗量就能达到同样的效果。对于一些样品量比较大的实验室来说，每年在氩气消耗方面大概可以节约10万元，这样每三四年节省的费用都可以买一台新的仪器。　　另一是安捷伦推出的1000W微波等离子体原子发射光谱仪4100 MP-AES。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112301148_342766_1755058_3.jpg　　　　微波等离子体原子发射光谱仪并不是一个新鲜的技术，很早以前就已经出现了，但是多为实验室研究用的仪器，并且功率最高不过几百瓦，因其等离子体光源的温度低、电磁辐射高、金属元素分析灵敏度弱等原因，一直没有真正的商品化。　　所以，安捷伦推出的这款1000W的4100 MP-AES也可以说是全球首款大功率微波等离子体原子发射光谱仪。微波发生器采用了日用微波炉的发生器，在人们日常生活中已经普遍使用，安全无泄漏。分光系统采用的是平面光栅的扫描式单色器，532*128pixels、6万多像素的CCD检测器。其工作温度达5000K，只有原子谱线，干扰简单。　　并且采用气体冷却的方式代替水冷，绿色环保。　　最为重要的是，4100 MP-AES可直接使用氮气或空气作为工作气体，无需使用易燃或昂贵气体，提高了安全性，大大降低运行成本。4100 MP-AES的价格比原子吸收光谱高，但比单道扫描型ICP-AES低，更是远远低于全谱直读型ICP-AES;而4100 MP-AES在灵敏度、线性动态范围、检测限和分析速度等性能上均优于火焰原子吸收光谱，与扫描型ICP-AES的分析性能相近。据安捷伦公司自己介绍，使用4100 MP-AES取代火焰原子吸收光谱仪能够显著解决分析费用。例如，在100个样品中分析9个元素，每周工作3天，则在五个月就开始省钱，18个月将会解决运营成本40000多美元。

  • 射频溅射陶瓷靶表面有金属颗粒？

    本人是研一新生，使用氧化饵陶瓷靶射频溅射氧化饵薄膜，但是溅射之后靶的表面有很多金属颗粒状物体于靶材表面，原因无从而知，希望大佬们能给些意见，谢谢你们！[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006151317575201_8602_4204633_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006151317576246_7946_4204633_3.png[/img]

  • 【原创】介绍一个国内关于低温等离子技术内容最多的网站

    科罗纳实验室（CORONA Lab.）http://www.coronalab.net/南京苏曼电子有限公司始建于1983年。二十几年来一直致力于低温等离子体技术的理论和应用技术的研究及产品开发。成熟的掌握了直流、中频、射频、微波在低气压和大气压下以辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、电弧放电的方式产生低温等离子体的技术。并将谐振型频率脉宽调制、微程序控制、模糊程序控制、数字信号处理等现代先进技术融合在各种低温等离子系列产品之中。使苏曼公司推出的相关PLASMA产品实现了电路数字化、软件模糊化、结构模块化、产品系列化。各种PLASMA设备在体积、效率、功率、可靠性、外观、可操作性等方面都处于国内领先水平。尤其在系列化、价格和易用性方面更具中国特色。 苏曼公司创建的科罗纳实验室（CORONA Lab.）现在已经成为国内最具技术实力和影响力的低温等离子体技术和相关设备的研发基地，科研成果有60多项。已经推出了十几个系列的PLASMA产品。这些PLASMA设备已经广泛的应用于包装、纺织、塑料制品、汽车制造、电子设备制造、家电制造、计算机、手机、生物材料、医疗器皿、环保设备、石油天然气管道、供暖管道等行业中。成功的推动了我国高分子材料、金属材料和陶瓷材料的低温等离子表面处理技术的发展。另外，科罗纳实验室为国内80多所高等院校和研究院所设计和研制了各种用于低温等离子体物理与技术、常压等离子体物理与技术、等离子体尘埃与等离子体晶体物理与技术、等离子体材料合成、等离子体表面处理、等离子体医学生物应用、等离子体纳米技术、等离子体化工环保应体用等实验和生产设备及各种类型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]、气液和气固反应器。在表面聚合、表面接枝、金属渗氮、冶金、表面催化、化学合成和气液态处理等技术中都有对应的低温等离子体设备、实验装置和系统方案。 科罗纳实验室目前正在开展大气压辉光放电技术和等离子天线技术的研究，其部分阶段性的成果已经在工业和国防相关领域获得应用。 苏曼公司目前的系列产品有：用于塑料或金属薄膜类表面处理的ZW-A系列，CTE-K系列， CTR系列；用于纺织品表面处理的CTE-H系列；用于片材类表面处理的CTK系列；用于二维和三维零件表面处理的CTD，RFD系列；用于塑料管、金属管或复合管内外壁表面处理的CTT系列；用于家电处理的CTB系列；用于金属板材处理的CTF系列；用于物理，化学，生物，材料等实验的CTP系列。用于医疗器械生物材料处理的次大气辉光放电类HPD系列；用于环保和水处理的臭氧电源CTO系列；用于塑胶焊接和清洗的数码超声波类USW系列等。 苏曼公司提供各种系列相关产品的OEM、ODM、ESM。转让和授权使用相关技术和知识产权，并提供技术咨询及科研和生产解决方案。

  • 【原创大赛】电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)上电感线圈的清洗

    【原创大赛】电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)上电感线圈的清洗

    电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)上电感线圈的清洗 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 (ICP-AES) 系以氩气为媒介，利用高功率射频产生强力电磁场使氩气电离，炬管内出现导电粒子后，由於磁场的作用，其运动方向随磁场的频率而振荡，并形成与炬管同轴的环形电流。原子、离子、电子在强烈的振荡运动中互相碰撞产生更多的电子与离子，最终形成明亮的白色等离子体，因具高能、高热(6,000K ～ 10,000K )的特性，样品受热开始去溶剂/分解/原子化/离子化过程。经10,000 k 高温诱导区后，原子/离子被激发处于激发态，当回到较稳定的基态时，各原子/离子释放出各特性发射波长，利用分光器和检测器，可检测各元素的发射光谱强度作定性分析，并利用比尔定律作元素定量分析。 电感耦合等离子体的形成主要是在炬管中通入氩气，形成氩气气氛，向感应线圈接入高频电源，从而形成高频电流并产生电磁场，电火花放电产生电子，使氩气局部电离成为导体，并产生感应电流，感应电流加热气体形成等离子体。 电感线圈使用一段事件后有发绿或者发黑的情况。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021339_564214_2042772_3.png等离子体形成示意图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021341_564215_2042772_3.png 仪器型号：JY 2000 2(HORIBA) 清洗步骤： 1准备清洗用材料，DI水和分析纯氨水（配置成1：1溶液），棉花，防护用具一次性手套和口罩。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021341_564216_2042772_3.png 2.拆掉仪器上的雾化器，距管。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021343_564221_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021343_564220_2042772_3.png 3.用脱脂棉沾取1：1氨水后，轻轻擦电感线圈。不能用太大力，放置线圈变形。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021343_564219_2042772_3.png 4.清洗完成后，安装上距管和雾化器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021346_564224_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021346_564223_2042772_3.png 5.安装后进行点火测试自检http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564230_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564229_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564228_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564227_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564226_2042772_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509021348_564225_2042772_3.png 总结： 1.电感线圈的清洗一般一年清洗一次就可以了（厂家工程师建议），毕竟稀氨水对线圈（铜合金材质）换是有一定腐蚀的。 2.电感线圈的清洗力度要小，不能用太大力，放置线圈变形。 3.稀氨水有一定的刺鼻，防护及通风措置要做好。

  • 电感耦合等离子体原子发射光谱的若干进展

    摘要： 综述了近年来电感耦合等离子体原子发射光谱在基础理论研究、进样技术以及广泛的分析应用领域方面的进展，并简介了对仪器装置的改进和研制。引用文献108篇。　　关键词： 电感耦合等离子体原子发射光谱；综述　　中图分类号： O657.31　　　文献标识码： A文章编号： 0254-5357(2000)01-0032-10The Development of Inductively Coupled PlasmaAtomic Emission SpectrometryYANG Xiang, JIN Ze-xiang(Faculty of Material Science and Chemical Engineering,China University of Geosciences, Wuhan　430074, China)Abstract: A review on the development of inductively coupled plasma atomic emission spectrometry including basis research, sampling techniques, application and instrumentation development is presented. 108 references are cited.Key words: inductively coupled plasma atomic emission spectrometry review　　30多年来，电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)以其优良的分析特性得到迅速发展和广泛应用。现代科学技术的进步和生产发展的需求不断推动这种分析技术的改进和革新。本文简要介绍ICP-AES的若干进展。1　基础理论研究　　ICP-AES基础理论研究主要涉及ICP放电热平衡性质、离子布居特征、激发电离机理以及基体效应等方面。而ICP放电基本参数特别是温度(T)和电子密度(ne)测量是解释诸多基础理论问题的重要信息依据。虽然任何对温度和电子密度变化敏感的物理量(如线光谱、带光谱和连续光谱或吸光度及线光谱宽度)均可以成为测量等离子体相应温度和电子密度的尺度［1］,但应用较多的方法主要有三种:①　以双线发射法或多线发射法测量等离子体激发温度(Texc)［2，3］,由同一元素的离子线和原子线强度比来测量ne或电离度(α)［4］,这种完全建立在局部热平衡(LTE)条件的方法最大缺陷是由不同文献提供的光谱跃迁基本数据有时差别较大,由此测得的Texe和ne亦相差甚远。② 测量氢谱线Hβ 486.32 nm或Ar谱线的Stark变宽计算等离子体ne,再依据Saha方程、理想气体状态方程和电荷中性假设计算对应的Te(LTE),这种方法的特点是无论等离子体是否处于LTE体系，同等离子体某一空间位置相对应，利用Hβ或Ar谱线的Stark变宽测量的ne具有确定的单一值，因而获得了广泛应用［5］。③ 利用激光Thomson散射光谱测量等离子体Te和ne。黄茅等［6］对该法作了报道，最近又利用激光Thomson散射和Rayligh散射比较了27 MHz和40 MHz Ar ICP的气体温度（Tg）、Texc、Te和ne［7］。作者［8］曾应用方法②研究了有机溶剂与水溶液引入Ar-ICP引起ne和Te轴向变化，实验表明有机ICP只有相对水溶液ICP在较高的射频功率和较低的载气流量参数下操作，才能保证有机-ICP具有与水溶液ICP相当的ne和Te，此时有机ICP的优异分析性能才能表现出来。　　ICP放电特征表现为偏离LTE状态已获得共识。主要特征是等离子体各种温度不一致(TeTionTexcTg)以及各电离状态和能级状态布居相对LTE状态(按Saha方程和Boltzmam方程计算)为过布居或欠布居［9，10］。ICP放电局部偏离热平衡程度随等离子体工作参数(主要是射频功率、观察高度和载气流量)而变,但在常规Ar-ICP分析操作条件下,等离子体放电偏离LTE状态不太明显,基本属于部分局部热平衡(PLTE)［11，12］,Blades等［13］利用Sr、Ca、Mg、Cd、Zn五种元素比较了用以估计ICP偏离LTE程度的非平衡参数br［12］对射频功率的依赖关系,以及射频功率对元素实验电离度αexp和LTE电离度αLTE的影响,实验证实ICP放电表现为PLTE性质。艾军等［14］也利用上述五种元素的不同离子线和原子线对进行了比较研究,结果与文献［13］一致。孙大海等［15］研究了等离子体操作条件对αexp和αLTE的影响,证实ICP放电是偏离LTE的。郑建国等［16］应用Monte Carlo模拟方法研究了ICP-AES的电离和激发过程。有关ICP放电激发-电离模型，陈新坤［17］已作了详细论述。　　近年来，ICP-AES有关基体效应和干扰校正的研究取得了可喜的成果。Karen等［18］报道了等离子体发射光谱中易电离元素对溶液和悬浮[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质[/color][/url]量传输效率的影响。Dubuisson等［19］比较了轴向观测和径向观测ICP-AES的信背比和基体效应。徐方平等［20］提出用t检验法对干扰因子lg(Ix′/Ix)进行统计处理,以判断ICP-AES中的非光谱干扰。杨金夫等［21］研究了不同电离电位的基体元素K、Na、La、Y和Mg对17种分析元素谱线强度的影响,实验表明其影响程度与谱线激发电位及基体元素电离电位有定量的相关关系。罗建波等［22］比较了ICP-AES流动注射、气动及蠕动泵进样的酸效应和化学干扰的特点和程度。　　计算机技术和化学计量学在ICP-AES中的应用,对光谱分析专家系统的开发和光谱干扰校正发挥了重要作用。张卓勇等［23］报道了ICP-AES分析信号系统的开发应用。应海等［24］介绍了ICP-AES初级专家系统中谱线模拟的理论基础,模拟了Ca、Mg和Al在LTE和non-LTE情况下的离子线,与LTE条件下的结果相比,在non-LTE条件下的结果更接近实际扫描谱图。　　 有关ICP-AES光谱干扰校正方法研究的报道很多,例如Boumans［25］提出干扰系数校正法,在此基础上改进的多组分线性校正法［26］、正交多相式校正法［27］、逐步逼近干扰系数校正法［28］、相互干扰系数校正法［29］。这类干扰校正方法最大的缺点是针对不同物料的样品分析，必须预先通过繁杂的实验建立相应的干扰系数表，而且要求实验条件十分稳定。Saxbery等［30］提出的广义标准加入法和梁红健等［31］的正交试验-广义标准加入法具有可同时校正光谱干扰和避免基体差异引起的非光谱干扰的优点，但在实际应用中仍存在需要预先了解样品基体性质，标准加入次数多而麻烦，以及不适宜于多元素分析等缺点。导数光谱法［32］也可用于校正ICP-AES背景干扰和谱线重叠干扰，而且能减小干扰物等效浓度，从而改善真实检出限。但是该法对谱线重叠十分严重以及带有测量噪声的背景而引起光谱干扰校正效果较差。计算机差谱法［33］是通过对存储在计算机内的谱图进行适度的差减处理，即从待测组分和干扰组分混合谱图中适度差去干扰组分的谱图达到消除光谱干扰的目的。为了获得良好的差减效果，该法要求对操作参数波动所产生的影响进行校正，同时要求信号强度与浓度之间有良好的线性关系。智能化方法校正ICP-AES光谱干扰的报道有计算机模拟光谱谱线干扰［34］和重叠谱线分离法［35］。这两种方法都是基于谱线展宽原理，谱线展宽有Gaussian分布和Lorentziam分布两种形式，当谱线重叠时，强度有加和性。因此，任何实际的光谱干扰图形均可分解为若干个Gaussian曲线、Lorentziam曲线与一个直流背景值的迭加，或者说通过它们可以模拟出光谱干扰的谱图。重叠谱线分离法正好相反，它是将分析物信号根据待测组分和干扰组分各自谱线系数关系将其分离。由于这两种方法都要求给出适宜的函数模型、光谱跃迁参数值和最优化实验条件，而各元素的光谱跃迁参数值至今尚不完善，且不同文献提供的数值存在一定差异，以及实验条件波动可能导致ICP放电强度与设定的计算强度有较大的偏差，因此这两种方法目前在实际分析中受到一定限制。应用化学计量学方法校正ICP-AES光谱干扰主要有因子分析法［36］、人工神经网络法［37］、Kalman滤波法［38］以及改进的自适应Kalman滤波法［39］、加权增量Kalman滤波法［40］以及导数光谱Kalman滤波法［41］等。这些方法原则上都能校正谱线重叠干扰和背景干扰，其效果随参数选择而异，并受波长定位精度的影响。因子分析法是一种多元统计的数学方法，基于原始数据的相关关系，借助数学方法将一组包含众多关系复杂的变量分解为少数变量（因子）。当待测组分与干扰组分间存在较强交互作用时，分析结果对原始数据中的实验误差十分敏感。合适的因子分析不仅对原变量信息无损失，而且还可以找到能反映表面现象的本质联系和影响观测数据的主要因素。神经网络法是通过模拟人脑的神经网络来处理信息，对处理多组分光谱分析中因果关系不明确、推理规则不确定的复杂非线性问题有独到之处，具有容错能力强，预测速度快等特点。但是应用该法效果的好坏其网络参数的选择起着重要作用，而网络参数的优化和选择，目前尚无系统的理论指导。Kalman滤波法是一种应用较广泛的校正ICP-AES光谱干扰的化学计量学方法，其基本思想是进行一次观测可得出未知参数的统计值，而当得到新的观测数据后，基于此数据和前一时刻的统计值，按递推公式可算出新的估计值。随着观测数据的不断获得，同时又不断舍弃前一时刻的观测数据，从而大大减少计算量和贮存量，实现实时处理。与离峰分析法相比较，该法由于能提供模型或结果可靠的信息，为消除波长定位误差，改善真实检出限提供了可能，背景和谱线重叠干扰都严重的多组分分析，也可获得准确的分析结果。作者十分同意Boumans［42］的看法：ICP-AES干扰校正的出路在于充分发挥计算机的能力,化学计量学的运用可能导致该领域的重要突破。不过ICP-AES中复杂样品的基体干扰特征千差万别,在应用计算机和数学

  • 北京市发布《射频电磁辐射车载巡测技术规范》（DB11/T 2017-2022）

    022年9月29日，经北京市市场监督管理局批准我市发布《射频电磁辐射车载巡测技术规范》（DB11/T 2017-2022），标准将于2023年1月1日起实施。　　该标准规定了100 kHz～6 GHz频段内的电磁辐射车载巡测的监测系统、监测设备、监测条件、监测方法、质量保证等技术要求。适用于城市区域电磁环境质量车载巡测，其他射频电磁场车载巡测可参照执行。　　附件：[url=http://sthjj.beijing.gov.cn/bjhrb/index/xxgk69/sthjlyzwg/jczf/325958775/2022101008583884282.pdf]《射频电磁辐射车载巡测技术规范》（DB11/T 2017-2022）[/url]

  • ICP电感耦合等离子体发射光谱仪使用经验和感悟

    ICP电感耦合等离子体发射光谱仪使用经验和感悟

    [font=微软雅黑] 作为一名大二学生，在刚刚结束的一学期中学习了仪器分析和仪器分析实验这两门课程，恰好暑假实习[/font][font=微软雅黑]有机会[/font][font=微软雅黑]来到检验检测中心[/font][font=微软雅黑]真正开始实践所学知识，使我对各类仪器有更深刻的认知。[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑] 在实习过程中，我主要接触的是电感耦合等离子体发射光谱仪，这是一种将[/font][font=微软雅黑]ICP技术和光谱结合在一起的分析仪器。ICP利用电感线圈上施加强大功率的射频信号在线圈包围区域形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和持续电离，在ICP-OES中，ICP部分起到提供高温环境的作用。原子光谱分析则是利用受激发的原子产生的光学辐射进行定性定量分析。在五十年代末六十年代初，由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析法的崛起，原子发射分析的灵敏度差等缺点使得它比AAS稍有逊色，由于ICP这一新的激光光源的应用和新的进样方式的出现，为原子发射分析注入了新的活力，目前它仍是仪器分析中的重要方法之一，检测工作中起到非常重要的作用。[/font][/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑] 这台电感耦合等离子体发射光谱仪有着许多优点，它可以对各种不同类型的试样中[/font][font=微软雅黑]70多种元素（金属元素及P、S、C、F、Cl、Br等非金属元素）进行分析。试样一经激发后，由于试样中不同元素都同时发射特征光谱，可以做到多元素检测，[/font][/font][font=微软雅黑]分析速度快，可在几分钟内对几十种元素进行定量分析[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]大大提高了检测效率。在[/font][font=微软雅黑]μg/ml级别上的准确度也较高，相对误差可达到1%以下。在根据国标检测水中重金属含量时，ICP发射光谱仪测定含量时可以达到许多元素的检出限。[/font][/font][align=center][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308081234244182_5088_6118538_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/align][align=center]工作中使用的ICP[/align][align=center][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308081234338594_4493_6118538_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/align][font=微软雅黑][/font][align=center] 工作中使用的ICP[/align][font=微软雅黑] 在检验检测中心实习、接触新仪器的过程中，我也遇到了很多突发情况。我所使用的这台电感耦合等离子体发射仪，配有自动进样器，进样系统由矩管、雾化室、雾化室、蠕动泵等组成。在实习过程中，我遇到过样品管、废液管由于长时间在蠕动泵的高压力下工作而无法恢复原有长度从而无法进样的情况，这时就需要重新更换样品管和废液管。这一情况提醒我们在使用完成后要及时松开蠕动泵。[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑] 此外进样系统还需要注意：总溶解固体（[/font][font=微软雅黑]TDS)须0,2%，以降低雾化器堵塞的风险；在调节泵夹时，保证雾化室无积液等。除此之外，实验室的温度、湿度在一定情况下也会影响到仪器的运行，当湿度过大时可能会出现点火点不着的情况。在其中一次实验LabBook的创建过程中，样品类型为STD，在对应标准曲线时标准品5对应级别选择错误，使得标准曲线出现较大偏差，后续的样品检测都需重新进行。失厘，差之千里。检测的性质决定了试验检测机构是一个必须科学严谨工作的部门，因此检验人员要具备认真细心、科学严谨的科学态度。这都提醒着我未来的学习工作要严谨认真，不能忽视细节。[/font][/font][font=微软雅黑] [/font]

  • 微波等离子体高温热处理工艺中真空压力的下游控制技术及其装置

    微波等离子体高温热处理工艺中真空压力的下游控制技术及其装置

    [size=14px][color=#cc0000]　　摘要：本文介绍了合肥等离子体所研发的微波等离子高温热处理装置，并针对热处理装置中真空压力精确控制这一关键技术，介绍了上海依阳公司为解决这一关键技术所采用的真空压力下游控制模式及其装置，介绍了引入真空压力控制装置后微波等离子高温热处理过程中的真空压力控制实测结果，实现了等离子体热处理工艺参数的稳定控制，验证了替代进口真空控制装置的有效性。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000][b]1. 问题的提出[/b][/color][size=14px]　　各种纤维材料做为纤维复合材料的增强体在军用与民用工业领域中发挥着巨大作用，例如碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维等，而高温热处理是提高这些纤维材料性能的有效手段，通过高温可去除杂质原子，提高主要元素含量，可以得到性能更加优良的纤维材料，因此纤维材料高温热处理的关键是方法与设备。[/size][size=14px]　　低温等离子体技术做为一种高温热处理的新型工艺方法，气体在加热或强电磁场作用下电离产生的等离子体可在室温条件下快速达到2000℃以上的高温条件。目前已有研究人员利用高温热等离子体、直流电弧等离子体、射频等离子体等技术对纤维材料进行高温热处理。低温等离子体具有工作气压宽，电子温度高，纯净无污染等优势，且在利用微波等离子体对纤维材料进行高温处理时，可利用某些纤维材料对电磁波吸收以及辐射作用，通过产生的微波等离子体、电磁波以及等离子体产生的光能等多种加热方式，将大量能量作用于纤维材料上，实现快速且有效的高温热处理。同时，通过调节反应条件，可将多种反应处理一次性完成，大大降低生产成本。[/size][size=14px]　　中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所对微波等离子体高温热处理工艺进行了大量研究，并取得了突破性进展，在对纤维材料的高温热处理过程中，热处理温度可以在十几秒的时间内从室温快速升高到2000℃以上，研究成果申报了国家发明专利CN110062516A“一种微波等离子体高温热处理丝状材料的装置”，整个热处理装置的原理如图1-1所示。[/size][align=center][size=14px][img=,690,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202228157595_5464_3384_3.png!w690x416.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图1-1 微波等离子体高温热处理丝状材料的装置原理图[/color][/size][/align][size=14px]　　等离子体所研制的这套热处理装置，可通过调节微波功率、真空压力等参数来灵活调节温度区间，可在低气压的情况下获得较高温度，但同时也要求这些参数具有灵活的可调节性和控制稳定性，如为了实现达到设定温度以及温度的稳定性，就需要对热处理装置中的真空压力进行精确控制，这是实现等离子工艺平稳运行的关键技术之一。[/size][size=14px]　　为了解决这一关键技术，上海依阳实业有限公司采用新开发的下游真空压力控制装置，为合肥等离子体所的高温热处理装置较好的解决了这一技术难题。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]2. 真空压力下游控制模式[/color][/b][/size][size=14px]　　针对合肥等离子体所的高温热处理装置，真空腔体内的真空压力采用了下游控制模式，此控制模式的结构如图2-1所示。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,334]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202229013851_5860_3384_3.png!w690x334.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-1 下游控制模式示意图[/color][/align][size=14px]　　具体到图1-1所示的微波等离子体高温热处理丝状材料的装置，采用了频率为2.45GHz的微波源，包括微波源系统和上、下转换波导，上转换波导连接真空泵，下转换波导连接微波源系统和样品腔，上、下转换波导间设有同轴双层等离子体反应腔管，双层等离子体反应腔管包括有同轴设置的外层铜管和内层石英玻璃管，内层石英玻璃管内为等离子体放电腔，外层铜管与内层石英玻璃管之间为冷却腔，外层铜管的两端设有分别设有冷媒进口和出口以形成循环冷却。真空泵、样品腔分别与等离子体放电腔连通，样品腔设有进气管，工作气体及待处理丝状材料由样品腔进气管进入等离子体放电腔。微波源系统采用磁控管微波源，磁控管微波源包括有微波电源、磁控管、三销钉及短路活塞，微波由微波电源发出经磁控管产生，磁控管与下转换波导之间设置有矩形波导，矩形波导安装有三销钉，下转换波导另一端连接有短路活塞，通过调节三销钉和短路活塞，得到匹配状态和传输良好的微波。[/size][size=14px]　　丝状材料由样品腔进入内层石英层玻璃管，从两端固定拉直，安装完毕后真空泵抽真空并由进气管向等离子体放电腔通入工作气体。微波源系统产生的微波能量经三销钉和短路活塞调节，通过下转换波导由TE10模转为TEM模传输进入等离子体放电腔，在放电腔管内表面形成表面波，激发工作气体产生高密度微波等离子体作用于待处理丝状材料，同时等离子体发出的光以及部分泄露的微波也被待处理丝状材料吸收，实现多种手段同时加热。双层等离子体反应腔管外围环绕设有磁场组件，外加磁场可调节微波在等离子体中的传播模式，同时可以使得丝状材料更好的重结晶，提高处理后的丝状材料质量。[/size][size=14px]　　装置可以通过调节微波功率、工作气压调节温度，变化范围为1000℃至5000℃间，同时得到不同长度的微波等离子体。为了进行工作气压的调节，在真空泵和上转换波导的真空管路之间增加一个数字调节阀。当设定一定的进气速率后，调节阀用来控制装置的出气速率由此来控制工作腔室内的真空度，采用薄膜电容真空计来高精度测量绝对真空度，而调节阀的开度则采用24位高精度控制器进行PID控制。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]3. 下游控制模式的特点[/color][/b][/size][size=14px]　　如图2-1所示，下游控制模式是一种控制真空系统内部真空压力的方法，其中抽气速度是可变的，通常由真空泵和腔室之间的控制阀实现。[/size][size=14px]　　下游控制模式是维持真空系统下游的压力，增加抽速以增加真空度，减少流量以减少真空度，因此，这称为直接作用，这种控制器配置通常称为标准真空压力调节器。[/size][size=14px]　　在真空压力下游模式控制期间，控制阀将以特定的速率限制真空泵抽出气体，同时还与控制器通信。如果从控制器接收到不正确的输出电压（意味着压力不正确），控制阀将调整抽气流量。压力过高，控制阀会增大开度来增加抽速，压力过低，控制阀会减小开度来降低抽速。[/size][size=14px]　　下游模式具有以下特点：[/size][size=14px]　　（1）下游模式作为目前最常用的控制模式，通常在各种条件下都能很好地工作；[/size][size=14px]　　（2）但在下游模式控制过程中，其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战，如入口气体流速的突然变化、等离子体事件的开启或关闭使得温度突变而带来内部真空压力的突变。此外，某些流量和压力的组合会迫使控制阀在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下，精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者，压力控制可能是可行的，但不是以快速有效的方式，结果造成产品的产量和良率受到影响。[/size][size=14px]　　（3）在下游模式中，会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。[/size][size=14px][b][color=#cc0000]4. 下游控制用真空压力控制装置及其控制效果[/color][/b][/size][size=14px]　　下游控制模式用的真空压力控制装置包括数字式控制阀和24位高精度控制器。[/size][size=14px][color=#cc0000]4.1. 数字式控制阀[/color][/size][size=14px]　　数字式控制阀为上海依阳公司生产的LCV-DS-M8型数字式调节阀，如图4-1所示，其技术指标如下：[/size][size=14px]　　（1）公称通径：快卸：DN10-DN50、活套：DN10-DN200、螺纹：DN10-DN100。[/size][size=14px]　　（2）适用范围（Pa）：快卸法兰（KF）2×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]/活套法兰6×10[sup]?5[/sup]~1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px]　　（3）动作范围：0～90°；动作时间：小于7秒。[/size][size=14px]　　（4）阀门漏率（Pa.L/S）：≤1.3×10[sup]?-6[/sup]。[/size][size=14px]　　（5）适用温度：2℃~90℃。[/size][size=14px]　　（6）阀体材质：不锈钢304或316L。[/size][size=14px]　　（7）密封件材质：增强聚四氟乙烯。[/size][size=14px]　　（8）控制信号：DC 0~10V或4~20mA。[/size][size=14px]　　（9）电源供电：DC 9~24V。[/size][size=14px]　　（10）阀体可拆卸清洗。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,315,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202231249739_6263_3384_3.png!w315x400.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图4-1 依阳LCV-DS-M8数字式调节阀[/color][/align][size=14px][color=#cc0000]4.2. 真空压力控制器[/color][/size][size=14px]　　真空压力控制器为上海依阳公司生产的EYOUNG2021-VCC型真空压力控制器，如图4-2所示，其技术指标如下：[/size][size=14px]　　（1）控制周期：50ms/100ms。[/size][size=14px]　　（2）测量精度：0.1%FS（采用24位AD）。[/size][size=14px]　　（3）采样速率：20Hz/10Hz。[/size][size=14px]　　（4）控制输出：直流0~10V、4-20mA和固态继电器。[/size][size=14px]　　（5）控制程序：支持9条控制程序，每条程序可设定24段程序曲线。[/size][size=14px]　　（6）PID参数：20组分组PID和分组PID限幅，PID自整定。[/size][size=14px]　　（7）标准MODBUS RTU 通讯协议。两线制RS485。[/size][size=14px]　　（8）设备供电： 86~260VAC（47~63HZ）/DC24V。[/size][align=center][size=14px][img=,500,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232157970_4559_3384_3.jpg!w500x500.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=14px][color=#cc0000]图4-2 依阳24位真空压力控制器[/color][/size][/align][size=14px][b][color=#cc0000]5. 控制效果[/color][/b][/size][size=14px]　　安装了真空压力控制装置后的微波等离子体高温热处理系统如图5-1所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202232573625_5179_3384_3.png!w690x395.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-1 微波等离子体高温热处理系统[/color][/align][size=14px]　　在热处理过程中，先开启真空泵和控制阀对样品腔抽真空，并通惰性气体对样品腔进行清洗，然后按照设定流量充入相应的工作气体，并对样品腔内的真空压力进行恒定控制。真空压力恒定后开启等离子源对样品进行热处理，温度控制在2000℃以上，在整个过程中样品腔内的真空压力始终控制在设定值上。整个过程中的真空压力变化如图5-2所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234216839_5929_3384_3.png!w690x419.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-2 微波等离子体高温热处理过程中的真空压力变化曲线[/color][/align][size=14px]　　为了更好的观察热处理过程中真空压力的变化情况，将图5-2中的温度突变处放大显示，如图5-3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,427]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202234347767_4036_3384_3.png!w690x427.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-3 微波等离子体高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化[/color][/align][size=14px]　　从图5-3所示结果可以看出，在300Torr真空压力恒定控制过程中，真空压力的波动非常小，约为0.5%，由此可见调节阀和控制器工作的准确性。[/size][size=14px]　　另外，在激发等离子体后样品表面温度在几秒钟内快速上升到2000℃以上，温度快速上升使得腔体内的气体也随之产生快速膨胀而带来内部气压的升高，但控制器反应极快，并控制调节阀的开度快速增大，这反而造成控制越有超调，使得腔体内的气压反而略有下降，但在十几秒种的时间内很快又恒定在了300Torr。由此可见，这种下游控制模式可以很好的响应外部因素突变造成的真空压力变化情况。[/size][size=14px]　　上述控制曲线的纵坐标为真空计输出的与真空度对应的电压值，为了对真空度变化有更直观的了解，按照真空计规定的转换公式，将上述纵坐标的电压值换算为真空度值（如Torr），纵坐标换算后的真空压力变化曲线如图54所示，图中还示出了真空计电压信号与气压的转换公式。[/size][size=14px]　　同样，将图5-4纵坐标放大，如图5-5所示，可以直观的观察到温度突变时的真空压力变化情况。从图5-4中的转换公式可以看出，由于存在指数关系，纵坐标转换后的真空压力波动度为6.7%左右。如果采用线性化的薄膜电容式真空计，即真空计的真空压力测量值与电压信号输出值为线性关系，这种现象将不再存在。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,423]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236297989_3820_3384_3.png!w690x423.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图5-4 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化（纵坐标为Torr）[/color][/align][align=center][size=14px][img=,690,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105202236397212_4575_3384_3.png!w690x421.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图5-5 高温热处理过程中温度突变时的真空压力变化（纵坐标为Torr）[/color][/align][size=14px][b][color=#cc0000]6. 总结[/color][/b][/size][size=14px]　　综上所述，采用了完全国产化的数字式调节阀和高精度控制器，完美验证了真空压力下游控制方式的可靠性和准确性，同时还充分保证了微波等离子体热处理过程中的温度调节、温度稳定性和均温区长度等工艺参数，为微波等离子体热处理工艺的推广应用提供了技术保障。另外，这也是替代真空控制系统进口产品的一次成功尝试。[/size][size=14px]　　[/size][size=14px][/size][align=center]=======================================================================[/align][size=14px][/size][size=14px][/size]

  • USB频谱分析仪、USB射频信号源

    USB频谱分析仪、USB射频信号源

    [font=Arial] [url=https://www.bjutc.com/USBwxppfxy.html]USB频谱分析仪[/url]、USB射频信号源、以及相关配套产品。该系列产品全部基于USB接口设计，具有体积小、重量轻、便于携带、性价比高、应用广泛等特点，其体积和重量在同类产品中都是最小的。VSA系列USB微型频谱分析仪，工作方式与一般频谱分析仪基本相同，只需通过接口与计算机连接，它就立刻成为一台功能强大真正意义上的频谱分析仪。VSA系列USB微型频谱分析仪具备强大的网络功能，使用远程监控模块，就可以通过局域网或互联网实现对频谱分析仪的远程监控，即使无USB接口的计算机也可以通过网口连接频谱分析仪直接操作。VSG系列USB微型射频信号源，通过使用任意波形发生器的IQ调制技术就可以轻松实现各种调制信号，同时具有扫频、跳频、脉冲等各类RF调制功能，能满足用户绝大部分需求。 [/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312041534520239_5858_3248856_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=Arial] 其应用范围非常广泛，适合大学、科研院所、军工企业、广播电视系统、电信运营商、系统集成商及电子爱好者使用。[/font]

  • 射频导纳液位计的原理与特点

    WT-LWY物位控制器为通用型物位计用于连续物位的测量，产品应用于工矿现场，适用于大多数应用场合，仪表由一个电路单元一套防爆外壳和杆式或缆式传感元件组成，传感器有多种型号可选，仪表可选整体或分体安装。　　　　1.射频导纳物位计的测量原理　　　　射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的新型物位控制技术，是电容式物位技术的升级。所谓射频导纳，导纳的含义为电学中阻抗的倒数，它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成，而射频即高频无线电波谱，所以射频导纳可以理解为用高频无线电波测量导纳。仪表工作时，仪表的传感器与灌壁及被测介质形成导纳值，物位变化时，导纳值相应变化，电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出，实现物位测量。　　　　对于连续测量，射频导纳技术与传统电容技术的区别除了上述讲过的以外，还增加了两个很重要的电路，这是根据导电挂料实践中的一个很重要的发现改进而成的。上述技术在这时同样解决了连接电缆问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。锁增加的两个电路是振荡器缓冲器和交流变换斩波器驱动器。　　　　对一个强导电性被测介质的容器，由于被测介质是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器来说仅表现为一个纯电容。随着容器排料，探杆上产生挂料，而挂料是具有阻抗的。这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。　　　　第一个问题是液位本身对探头相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，(纯电容不耗能)。但挂料对探头等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个缓冲放大器，使消耗的能量得到补充，因而不会降低加在探头的振荡电压。　　　　第二个问题是对于导电被测介质，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个被测介质及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端。这样便产生挂料误差，且导电性越强误差越大。但任何被测介质都不是完全导电的。从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻抗相等。因此根据对挂料阻抗所产生的误差研究，又增加一个交流驱动器电路。该电路与交流变换器或同步检测器一起就可以分别测量电容和电阻,从而排除挂料的影响。　　　　这些，多参量的测量，是必须得基础，交流鉴相采样器是实现的手段。由于使用了上述三项技术，使得射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力。　　　　2.射频导纳物位计的特点　　　　通用性强：可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合　　　　防挂料：独特的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。　　　　免维护：测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。　　　　抗干扰：接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。　　　　准确可靠：测量量多样化，使测量更加准确，泽良不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长。

  • 低气压精确控制技术在微纳卫星电热等离子体微推进器羽流特性测试中的应用

    低气压精确控制技术在微纳卫星电热等离子体微推进器羽流特性测试中的应用

    [color=#990000]摘要：针对各种微纳卫星电热等离子体微推进器，以口袋火箭这种工作在0.1～10torr低气压范围内的微推进器为例，分析了不同工质气体和不同低气压对羽流特征所产生的影响，说明了低气压精确控制的重要性。关于推进器低气压精确控制这一技术问题，本文详细介绍了具体实施方法，进行了考核试验，试验结果证明低气压控制波动度可以达到±1%以内。最终本文对测试方法进行了优化，提出了更实用化的全量程低气压精确控制技术方案。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000] 一、问题的提出[/color][/size]近年来，随着微纳卫星（NanoSat）的快速发展，对小体积、轻质量、低成本和高效率的微推进器提出了迫切需求，由此需要开展推进器的等离子体羽流特征等物理性能的测试评价研究。等离子羽流特征会受到工质气体和环境气压的明显影响，以国外口袋火箭羽流性能测试为例分析低气压精确控制的必要性和重要性。口袋火箭（Pocket Rocket）作为一种微纳卫星应用中的典型代表，是一种电热式射频等离子体推进器，可实现μN～mN 量级的推力。口袋火箭因其体积小且采用电容性射频放电，可在小功率条件下获得高密度等离子体射流，且重量轻、成本低、推力小、比冲大，能以阵列形式工作，特别适合配备微纳卫星和长期提供动力。如图1所示，卧式真空仓为口袋火箭等离子体羽流特征的测试提供低气压环境。该真空仓是一个多功能低气压环境模拟试验腔体，可集成多种试验设备用于各种等离子推进器的性能测试评价。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300957211181_7104_3384_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 WOMBAT推进器试验装置[/color][/align][align=left][/align][align=left]如图2所示，为了形成低气压环境，真空仓配备有分子泵、机械泵、电离真空计和电容压力计，真空仓能够达到0.93mPa 的基准真空度。测试中的气体工质通常采用氮气和氩气。[/align][align=right][/align][align=center][color=#990000][img=低气压控制,690,295]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300957469237_3688_3384_3.jpg!w690x295.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 WOMBAT推进器试验装置结构示意图[/color][/align]在射频电源功率和频率分别为20W和13.56MHz条件下，并在不同低气压下对口袋火箭的羽流特性进行了测试，图3是不同工质气体在不同气压下出射等离子体羽流的实验照片。其中图a为约1.5torr低压氩，图b为约4.0torr高压氩，图c为约1.0torr低压氮，图d为约7.0torr高压氮。从图中可以看出，在高气压下氮气和氩气的羽流均呈一定的锥角扩散，而低气压下均为准直射光束，但这些特征对于产生推力的影响尚不清楚，还需要进一步研究。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,690,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300957590245_7203_3384_3.jpg!w690x500.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 不同工质气体和不同气压下电热等离子体微推进器膨胀羽流的数字图像[/color][/align]综上所述，不同工质气体和不同低气压会对羽流特征产生明显影响，口袋火箭这种微推进器工作在0.1～10torr的低气压范围内，在此范围内测试评价羽流特性就需要对低气压进行精确控制。本文将针对低气压控制，详细介绍具体实施方法，并对实施方法进行试验考核，最终对实施方法进行优化，提出了低气压全量程的精确控制技术方案。[size=18px][color=#990000]二、低气压精确控制方法和试验考核[/color][/size]所谓低气压，一般是指低于1个标准大气压的绝对压力，范围为0.1~760torr，准确测量低气压目前普遍采用的是电容压力计，通常会采用10torr和1000torr两个不同量程的电容压力计来覆盖整个低气压范围的测量。通常，模拟试验装置真空仓需要通过进气和排气方式进行低气压控制，根据气流方向，一般将进气端定义为上游，真空泵排气端定义为下游。依据控制精度一般采用上游和下游两种控制模式，由此来实现不同量程（10torr和1000torr）的低气压准确控制。如图4所示，上游模式是维持上游压力和出气口流量，通过调节进气口流量控制仓室压力。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,400,421]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300958123451_6159_3384_3.jpg!w400x421.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 低气压上游控制模式[/color][/align]如图5所示，下游模式是维持上游压力和进气口流量，通过调节排气口流量控制仓室压力。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,450,393]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300958232096_7296_3384_3.jpg!w450x393.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 低气压下游控制模式[/color][/align]针对上述两种控制模式，分别采用1torr和1000torr两只电容压力计和24位高精度压力控制器进行了考核试验，试验装置如图6和图7所示。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,690,464]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300958322992_8227_3384_3.jpg!w690x464.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6 低气压上游控制模式考核试验装置[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000][img=低气压控制,690,426]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300958424109_3718_3384_3.jpg!w690x426.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图7 低气压下游控制模式考核试验装置[/color][/align]在上游模式试验过程中，首先开启真空泵后使其全速抽气，然后在 68Pa 左右对控制器进行 PID参数自整定。自整定完成后，分别对 12、27、40、53、67、80、93 和 107Pa共8个设定点进行了控制，整个控制过程中的气压变化如图8所示。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,600,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300958580425_7569_3384_3.jpg!w690x418.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图8 上游模式低气压定点控制考核试验曲线[/color][/align]在下游模式试验过程中，首先开启真空泵后使其全速抽气，并将进气阀调节到微量进气的位置，然后在300torr左右对控制器进行PID参数自整定。自整定完成后，分别对 70、 200、 300、450 和 600Torr 共5个设定点进行了控制，整个控制过程中的气压变化如图9 所示。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,600,357]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300959162394_4124_3384_3.jpg!w690x411.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图9 下游模式低气压定点控制考核试验曲线[/color][/align]将上述不同低气压恒定点处的控制效果以波动率来表示，则得到图10和图11所示的整个范围内的波动率分布。从波动率分布图可以看出，在整个低气压的全量程范围内，波动率可以精确控制在±1%范围，在12Pa处出现的较大波动，是因为采用 68Pa处自整定获得的PID参数并不合理，需进行单独的PID参数自整定。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,600,337]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300959335886_7215_3384_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图10 上游模式低气压定点控制考核试验曲线[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000][img=低气压控制,600,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112300959557611_9052_3384_3.jpg!w690x427.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图11 下游模式低气压定点控制考核试验曲线[/color][/align][size=18px][color=#990000]三、全量程低气压精确控制实施方案[/color][/size]从上述气压精确控制方法可以看出，可以根据实际需要选择不同的控制模式，如10torr以下的低气压控制可以选择采用上游模式，10~1000torr范围的高气压控制可以选择采用下游模式。在大多低气压环境模拟试验设备中，特别是针对推进器性能测试需要，需要在整个低气压范围内能实现气压的精确控制，并能实现自动化，因此单独使用或切换上游和下游控制模式并不是最佳选择。为实现低气压全量程范围内的自动化精确控制，我们对上游和下游两种模式进行了集成，提出了双向控制模式的技术方案，整体方案布局如图12所示。[align=center][color=#990000][img=低气压控制,500,407]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112301000121162_7843_3384_3.jpg!w500x407.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图12 低气压全量程双向控制模式技术方案真空系统布局图[/color][/align]在低气压全量程控制过程中，需要采用两只不同测量范围的电容式真空计来进行全量程覆盖，也可以材料一直电容式真空计和一直电离式真空计覆盖更宽的低气压范围。在双向控制模式的技术方案中，对控制器和电动阀门提出了更高要求，主要体现在以下几个方面：（1）要求具有可同时连接两个真空传感器的能力，并可根据低气压测量值在两个真空传感器之间进行切换，实时准确的进行低气压测量和控制。（2）控制器需要具有很高的测量精度，如24位A/D采样精度，以适应不同真空计测量精度的要求，并充分发挥真空计的测量能力。（3）在双向控制模式中，还要求真空压力控制器具有正反向控制功能，即对上游电动针阀用反向控制，对下游电动球阀用反向控制。（4）在双向控制模式中，负责上下游气体流量调节的电动针阀和电动球阀需要交替工作，因此这些电动阀需要具有尽可能快的响应速度，真空仓室越小，气压惰性越小，响应速度要求越快，一般要求是阀门从全闭到全开的时间为2秒以内甚至更低。总之，通过采用上述双向模式的低气压控制方案，特别是采用了新型高性能真空压力控制器和高速电动阀门之后，可以实现低气压全量程的精确控制。[size=18px][color=#990000]四、参考文献[/color][/size][1] Corr C S, Boswell R W. Nonlinear instability dynamics in a high-density, high-beta plasma[J]. Physics of Plasmas, 2009, 16(2): 022308.[2] Greig A, Charles C, Boswell R. Plume characteristics of an electrothermal plasma microthruster[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2014, 42(10): 2728-2729.[3] Petkovic M, Pollara R. Dual-purpose space simulation facility for plasma thruster and satellite testing[C]//28th Space Simulation Conference. 2014.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 电感耦合高频等离子体光源

    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简介

    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（ICP）

    电感耦合高频等离子光源（ICP）是本世纪60年代出现的一种新型的光谱激发光源。等离子体是一种由自由离子、电子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体。在近代物理学中，把电离度大于0.1％，其正负电荷相等的电离气体称为等离子体。ICP装置由高频发生器和感应器、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。感应圈一般为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。ICP焰明显地分为三个区域：焰心区、内焰区和尾焰区。内焰区温度约6000-8000K，是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。

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