微波等离子体光谱分析技术的发展与展望.pdfVIP

微波等离子体光谱分析技术的发展和展望 金钦汉1,2 于丙文1，2, 朱旦1，2 1.工业控制技术国家重点实验室 2.浙江大学 智能系统和控制研究所分析仪器研究中心，杭州 310058 摘要：本文简述了微波等离子体光谱分析仪器的必威体育精装版进展，讨论了MPT等离子体 的特性及相较于其他等离子体光源所特有的优点及其在元素分析领域的应用范围和现有 仪器的不足，最后指明了它的发展方向并对其发展前景进行了展望. 关键词：微波等离子体;MPT-AES;光谱分析技术 中图分类号：O433.4 文献标识码：A DevelopmentandProspectsofMicrowavePlasmaSpectrometry JINQin-han1,2 ZHUDan1,2 YUBing-wen1,2 1.StateKeyLaboratoryofIndustrialControlTechnology;2.InstituteofCyber-SystemsandControl,Re searchCenterforAnalyticalInstrumentationofZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China 增刊 金钦汉。于丙文，朱旦：微波等离子体光谱分析技术的发展和展望 ·3· 圈2用MPT在低功率(200瓦)下获得的常压氩、氯、空气等离子体照片 2M胛的特性及其应用领域 Hu粕g等用激光1110mson散射和Rayleigh散射方法对由MPI’获得的常压氩和氦等离子体的非热特 性进行了研究．由于1-hom∞n散射具有良好的空间分辨能力、对等离子体扰动很小，研究中使用该方 法对MPr等离子体中电子能量和电子密度的分布情况进行了测定，同时使用Rayleigh散射方法测定了 MPlr等离子体的动力学温度或重粒子的平动温度．从图3可以看出对氦MPT的测量表明，其高能电子 的能量分布明显偏离了M麟weU分布，图中直线是假定电子能量分布满足Maxweu分布时的情况，根据 实验获得的前11个数据计算得到．由此直线计算所得的大部分电子温度为20000±1000K，电子密度 为(65±O．2)×1013cm一3，对应波长位移为O．5—3．5nm之间．曲线尾部数据明显偏离了M娃weU 分布直线，高能电子处于过布居状态．另外，如图4所示，在炬管上端4mm处HeMPI等离子体中的 电子数密度的比较可见，实际值要比m值低2—3个数量级，因此可以说氩和氦MFrr光源都是“电 离着的、处于非局部热力学平衡状态的等离子体”【4j． 盏 翌 嗣 海 懿 ／、 阿 辞 ，．、 盈 一 丑 宅 犬 肄 晦 莉 、-， 图3 直线化后的Thomson散射光谱 图4前向功率为350w时Ar和HeMPT电子 温度和气体平动温度随观测高度的变化 但是，也正因为MPrr等离子体的这种特性，因此具有很高的激发和离子化能力，可以应用到多种 元素成分分析的方法中去．既可以用做原子发射光谱分析的激发光源h¨1，也可以用做原子质谱法的 离子化源‘7·8l，还可用做原子荧光光谱法的原子化器‘91． ·4· 昆明理工大学学报(自然科学版) 第37卷 2．1非金一元素的测定 一般非金属元素原子的电离电位都比较高，He的电离电位最高，且其亚稳态原子的激发能也高达 20 eV左右，足以通过非弹性碰撞使周期表中除氦本身以外所有元素的原子激发或者电离