水質(zhì)樣品分析光譜儀組成及工作原理

    ICP光譜儀是多元素順序測量的分析測試儀器。 該儀器由掃描分光器、射頻發(fā)生器、試樣引入系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、分析操作軟件組成。等離子體是在三重同心石英炬管中產(chǎn)生。炬管內(nèi)分別以切向通入氬氣，炬管上部繞有紫銅負(fù)載線圈<內(nèi)通冷卻水>當(dāng)高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流（工作頻率40MHz功率1.2KW左右）通過線圈時(shí)，其周圍產(chǎn)生交變磁場，使少量氬氣電離產(chǎn)生電子和離子，在磁場作用下加速運(yùn)動(dòng)與其它中性原子碰撞，產(chǎn)生更多的電子和離子，在炬管內(nèi)形成渦流，在電火花作用下形成等離子炬（即等離子體），這種等離子體溫度可達(dá)10000K以上。待測水溶液經(jīng)噴霧器形成氣溶膠進(jìn)入石英炬管中心通道。原子在受到外界能量的作用下電離，但處于激發(fā)態(tài)的原子十分不穩(wěn)定，從較高能級躍遷到基態(tài)時(shí)，將釋放出巨大能量，這種能量是以一定波長的電磁波的形式輻射出去。不同元素產(chǎn)生不同的特征光譜。這些特征光譜通過透鏡射到分光器中的光柵上，計(jì)算通過控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)光柵,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將分光后的待測元素特征譜線光強(qiáng)準(zhǔn)確定位于出口狹縫處，光電倍增管將該譜線光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，再?jīng)電路處理和V/F轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，zui后由打印機(jī)打出分析結(jié)果。

二、水質(zhì)樣品分析光譜儀技術(shù)指標(biāo)

1.射頻發(fā)生器（RF）

(1) 電路類型：自激振蕩電路，全自動(dòng)點(diǎn)火，所有功能實(shí)現(xiàn)電腦軟件控制(點(diǎn)火、熄火、功率等參數(shù)設(shè)置)；實(shí)時(shí)功率控制；自動(dòng)匹配調(diào)諧；光室恒溫；

(2) 工作頻率：40.68MHZ±0.05% 

(3) 頻率穩(wěn)定性：<0.1% 

(4) 輸出功率：700－1600w 

(5) 輸出功率穩(wěn)定性：≤0.3% 

(6) 電磁場泄漏輻射強(qiáng)度：距機(jī)身300mm 電場強(qiáng)度E:<2V/m

2.進(jìn)樣裝置:

(1) 輸出工作線圈內(nèi)徑25mm，3匝 

(2) 炬管：外徑20mm的石英炬管 

(3) 同軸型噴霧器外徑6mm 

(4) 雙筒形霧室外徑35mm 

(5) 氬氣流量計(jì)規(guī)格和載氣壓力表規(guī)格： 

  ①、 等離子體流量計(jì)（100-1000）L/h ；(1.6-16L/min) 

  ②、 輔助氣流量計(jì)（6-60）L/h ；(0.1-1L/min) 

  ③、 載氣流量計(jì)（6-60）L/h ；(0.1-1L/min) 

  ④、 載氣穩(wěn)壓閥（0-0.4MPa）

        儀器內(nèi)設(shè)氬氣二次穩(wěn)壓閥（0.3MPa）

3.測光裝置:

  (1) 光電倍增管規(guī)格： R212UH 

  (2) 光電倍增管負(fù)高壓：200-1000V ，穩(wěn)定性<0.05% 

  (3) 光電倍增管電流測量范圍：10-12 -10-4A 

  (4) 信號采集為V/F交換：1mV對應(yīng)100Hz

4.分光器:
    (1) 光路: Czerny-Turner
    (2) 焦距: 1000mm 
    (3) 光柵規(guī)格：離子刻蝕全息光柵，刻線密度3600線/mm，

        刻線面積: 80×110mm，線色散率倒數(shù)：0.26nm 
   (4) 波長范圍：190-500nm  
   (5) 分辨率: ≤0.008nm 
   (6) 掃描波長范圍3600線/mm 掃描波長范圍：190-500nm
   (7) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)zui小步距：0.0006nm 
   (8) 入射狹縫：20µm   出射狹縫：25µm
   (9) 發(fā)射鏡規(guī)格：（78 × 105 × 16）mm 
   (10) 透鏡ф30，1：1成像

5.應(yīng)用行業(yè)分類

  1、金屬類

     鋼鐵：包括碳素鋼、鑄鐵、合金鋼、高純鐵、鐵合金、硅鐵、錳鐵、釩鐵、鐵     礦        石，鉛的冶煉等。

  2、有色金屬分析：

    純銅，純鋁和合金中的雜質(zhì)元素分析。

    貴金屬的純度分析：Au、Ag、Pt、Pd、Ir、Rh、Os、Ru。

  3、環(huán)境檢測類

    水質(zhì)分析：礦泉水、自來水、河水、海水、污水、廢水等。

    食品分析：包括食品、飲料等。

    土壤成份分析：生物和植物樣品的分析。

  4、稀土材料和稀土永磁類

     稀土元素全分離，此儀器高分辨率非常適合稀土元素的分析。

     稀土永磁材料中對釹鐵硼材料的配分和成份的分析。

  5、地質(zhì)礦物的分析

     精選礦的分析

     普查找礦分析

  6、食品醫(yī)藥分析

     食品中有益、有害元素的分析、藥材中的微量元素分析