一、ICP光譜儀器組成及工作原理

ICP等離子體單道掃描光譜儀,是多元素順序測(cè)量的分析測(cè)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1KW左右）通過線圈時(shí)，其周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使少量氬氣電離產(chǎn)生電子和離子，在磁場(chǎng)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(cè)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(jí)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(zhǎng)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(cè)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)殡娏鳎俳?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、儀器型號(hào)：         

HK－8100（準(zhǔn)確度優(yōu)于國家*標(biāo)準(zhǔn)）

三、技術(shù)指標(biāo)

(1)分析速度快:    一分鐘分析zui快掃描20個(gè)元素以上

(2)掃描范圍：     掃描范圍180~800nm、方式為正弦桿，由計(jì)算機(jī)控制的脈沖馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，zui小掃描步距0.0005nm

(3)波長(zhǎng)示值誤差和重復(fù)性：波長(zhǎng)示值誤差 ≤0.03nm      重復(fù)性 ≤0.005nm

(4)相關(guān)系數(shù)：      ≥0.9998

(5)精密度高：      相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤0.5%

(6)穩(wěn)定性：        相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤1.5%

(7)測(cè)量范圍：      超微量到常量

(8)檢出限低：      PPB級(jí)

(9)分析元素范圍廣：可對(duì)72種金屬元素和部分非金屬元素（如B、P、Si、Se、Te）進(jìn)行定量或定性分析；基體效應(yīng)低動(dòng)態(tài)線性范圍寬，自吸收效應(yīng)低

(10)測(cè)量方式：     單、多元素順序測(cè)量

(11)功率：         800W—1200W 可調(diào) 

(12)操作便捷:      全新Windows XP下運(yùn)行的第三代多窗口升級(jí)中文或英文分析軟件速度更快，功能更全,多窗口多任務(wù)同時(shí)執(zhí)行(國內(nèi)獨(dú)此一家)

四、儀器部件詳細(xì)參數(shù)           

1、射頻發(fā)生器（RF）

(1)電路類型：電感反饋?zhàn)约な秸袷庪娐?、同軸電纜輸出、匹配調(diào)諧、取功率反饋信號(hào)，進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制

(2)工作頻率：40.68MHz ± 0.05%

(3)頻率穩(wěn)定性：≤0.1%

(4)輸出功率：800—1200W

(5)輸出功率穩(wěn)定性：≤0.1%

(6)電磁場(chǎng)泄漏射強(qiáng)度：距機(jī)身20cm  電場(chǎng)強(qiáng)度E：＜2 V / m

2、進(jìn)樣裝置

(1)輸出工作線圈：內(nèi)徑25mm 、3匝

(2)炬管：三同心型，外徑20mm的石英炬管

(3)同軸型噴霧器：外徑6mm

(4)雙筒型霧室：外徑34mm 

(5)觀測(cè)位置：縱向觀察高低和橫向觀察前后，可通過軟件直觀地調(diào)為*

(6)氬氣流量計(jì)規(guī)格和載氣壓力表規(guī)格：

1等離子氣流量計(jì)    (100－1000)L/h    (1.6－16L/min)

2輔助氣流量計(jì)      (10－100)L/h      (0.16－1.66L/min)

3載氣流量計(jì)        (10－100)L/h      (0.16－1.66L/min)

4載氣穩(wěn)壓閥        (0－0.4Mpa)L/h

5冷卻水            水溫：21－26℃ 流量＞5L/min 水壓＞0.1Mpa 冷卻水：電阻率＞1MΩ

3、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(可選用刻線密度2400線/mm，刻線面積：80×110mm)

(4)線色散率倒數(shù)： 0.26nm

(5)分辨率：       ≤0.008nm（整個(gè)波段）

(6)掃描波長(zhǎng)范圍： 180—500nm，3600刻線/毫米        180—800nm，2400刻線/毫米

(7)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)zui小步距： 0.0005nm

(8)出射、入射狹縫：20μm×25μm

(9)反射鏡規(guī)格：   （78×105×16）mm

(10)透鏡：          φ30,  1:1成像

(11)反射鏡規(guī)格：     凹型

(12)分光器恒溫裝置：38℃±1℃

4、測(cè)光裝置

(1)光電倍增管規(guī)格： R212UH或R928

(2)光電倍增管負(fù)高壓：0—1000V 自動(dòng)調(diào)節(jié) 穩(wěn)定性＜0.05%

(3)光電倍增管電流測(cè)量范圍：10-4~10-9A

(4)信號(hào)采集為V/F交換：1mV對(duì)應(yīng)100Hz

(5)采樣電路：使用國外高精密度運(yùn)算放大器，使儀器的靈敏度和精確度大大提高

(6)儀器數(shù)據(jù)采集：通過串口與電腦連接，從而簡(jiǎn)化了電路使連接更加便捷

(7)測(cè)光方式：?jiǎn)巍⒍嘣仨樞驕y(cè)量