什么是等离子体发射光谱？
等离子体（Plasma）在近代物理学中是一个很普通的概念，是一种在一定程度上被电离（电离度大于0.1%）的气体，其中电子和阳离子的浓度处于平衡状态，宏观上呈电中性的物质。
矩管外高频线圈产生高频电磁场，高纯氩气在高频电磁场中失去电子，该电子轰击待测样品，样品的各元素产生跃迁，发射出具有一定的特征谱线的光。通过检测器探测这种特征谱线并检测其强度，可以定性分析元素和定量计算该元素的浓度。
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等离子体原子发射光谱是什么？
从等离子体内部发出的从红外到真空紫外波段的电磁辐射谱。它携带了大量有关等离子体复杂的原子过程的信息。利用光谱学的原理和实验技术，并借助于等离子体的理论模型，测量分析等离子体光谱，对于等离子体的研究是有重要意义的。
从等离子体内部发出的从红外到真空紫外波段的电磁辐射谱。它携带了大量有关等离子体复杂的原子过程的信息。利用光谱学的原理和实验技术，并借助于等离子体的理论模型，测量分析等离子体光谱，对于等离子体的研究是有重要意义的。
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等离子体发射光谱原理？
等离子体发射光谱仪用于测定各种物质（可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等）中的常量、微量、痕量元素的含量。2、仪器具有高效、抗干扰型强、自动化程度高、操作简便、稳定可靠、测试范围广、分析速度快、检出限低等特点。3、广泛应用于稀土、地质、冶金、化工、环保、临床医药、石油制品、半导体、食品、生物样品、刑事科学、农业研究等各个领域。
ICP电感耦合等离子体发射光谱仪的原理和用途？
仪器介绍ICP2000是天瑞仪器公司经多年技术积累而开发的电感耦合等离子体发射光谱仪，用于测定各种物质（可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等）中常量、微量、痕量金属元素或非金属元素的含量。采用先进的电子电路系统和网络接口的通信方式，实现了仪器的寻峰、测试、谱图描迹快速简便化操作，自动化程度高、操作简便、稳定可靠，使结果准确度更高，人性化设计的仪器操作界面，可针对不同元素、不同波长设置最佳的测试条件，并有仪器诊断功能，提高仪器的智能化操作。性能特点1.可测元素70多种 2.分析速度快，一分钟可测5-8个元素3.多元素同时分析，客户可以自由选择元素数量与安排测量顺序4.检出限低，达到ppb量级，Ba甚至达到0.7ppb5.线性动态范围宽，高达6个数量级，高低含量可以同时测量6.分析成本低，一瓶氩气可以用8个小时7.全自动化设计，除电源开关外，仪器全部功能由软件控制。8.网络接口通讯方式，大大提升了通信速度，屏蔽了高频的干扰。9.配备进口玻璃雾化器，雾化效率好，性能更稳定。10. 软件通过质量流量控制器（MFC）来控制三路气体流量。11. 点火方式：软件控制点火，有点火位置记忆功能，匹配位置记忆功能。12.特有的仪器诊断功能，可实时监测仪器工作状态。13.独立开发，具有自主知识产权的分析软件，人性化的操作界面，中英文界面的快速切换，自动生成分析报告。技术指标①射频发生器技术指标：1.电路类型：自激振荡电路，同轴电缆输出，匹配调谐，功率反馈闭环自动控制。2.工作频率：40.68MHz±0.05％ 3.频率稳定性：＜0.1% 4.输出功率：800W—1200W 5.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：＜10V/m ；磁场：H＜0.2A/m。②进样装置技术指标：1.输出工作线圈：铜质，带有聚四氟乙烯外套，内径25mm，3匝。2.矩管：三同心型，外径20mm的石英矩管3.同轴型喷雾器：外径6mm 4.双筒形雾室外径：35mm 5.氩气流量计规格和载气压力表规格：（1）等离子气流量计 ：0.0-20.0L/min（2）辅助气流量计： 0.0-1.0L/min（3）载气流量计：0.0-1.0L/min（4）载气稳压阀：0-0.4MPa（5）冷却水：水温20-25℃ 流量>7L/min 水压>0.1MPa ，冷却水电阻率大于1MΩ。③分光器技术指标:1.光路：Czerny-Turner 2.焦距： 1000 mm3.光栅规格：离子刻蚀全息光栅，刻线密度3600线/mm(可选用刻线密度2400线/mm)，刻划面积（80×110）mm4.线色散率倒数：0.26nm/mm 5.分辨率：≤ 0.008nm(3600刻线）. ≤0.015nm(2400刻线） 6.扫描波长范围： 3600线/mm扫描波长范围：190—500 nm ; 2400线/mm扫描波长范围：190—800 nm 7.步进电机驱动最小步距:0.001 nm8.入射狭缝：25μm；出射狭缝：18μm9.透镜：Φ30，1：1成像10. 反射镜规格：（80×105）mm测光装置:1.光电倍增管规格：R212或R9282.光电倍增管负高压： （-50～-1000）V3.光电倍增管电流测量范围： （10～12～10～4）A4.信号采集方式： V/F转换5.采样电路：1mv对应频率100Hz；6.仪器数据采集： 计数方式 7.测光方式：垂直观测标准配置1.ICP2000主机1台稳压电源1台自动控温冷却循环水装置1台2.附件箱应用领域金属材料（包括贵金属、稀有金属）、非金属材料、矿石、土壤、核燃料、煤、石油及其产品、化肥、化工原料、半导体晶片、陶瓷材料、食品、药品、血液、水（纯水、废水）、空气等几乎所有材料中杂质（或粒子）的测定。
等离子体发射光谱是什么？
从等离子体内部发出的从红外到真空紫外波段的电磁辐射谱。它携带了大量有关等离子体复杂的原子过程的信息。利用光谱学的原理和实验技术，并借助于等离子体的理论模型，测量分析等离子体光谱，对于等离子体的研究是有重要意义的。从等离子体内部发出的从红外到真空紫外波段的电磁辐射谱。它携带了大量有关等离子体复杂的原子过程的信息。利用光谱学的原理和实验技术，并借助于等离子体的理论模型，测量分析等离子体光谱，对于等离子体的研究是有重要意义的。
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等离子发射光谱的原理是什么？
利用激发光源产生的能量作用于样品，当某一能量施加到一个原子上，一些电子就改变其轨道，当这些电子返回到原来的轨道时，以一定波长的光形式恢复到原来的状态.因而，一个含有几种不同元素的样品将产生有每种元素特定的波长组成的光，通过用一色散系统将这些波长分开，我们就能测定存在哪一种元素和这些波长中每一种波长的强度，这些强度和相应的元素的浓度成一定的函数关系。同时利用电子接收系统测量这种发光强度，再用计算机处理这些信息，这样就可以测出相关元素的浓度。
电感耦合等离子体发射光谱法(质谱法)
ICP-AES法具有灵敏度高、精密度高、可选择谱线多、适应不同的基体、多元素同时测定，适合于矿物试样中主、次量元素测定等特点。ICP-MS法具有灵敏度极高、背景低、干扰较少等优点，特别适合于地质试样的痕量、超痕量元素分析。ICP-AES和ICP-MS两种技术有较强的互补性，几乎可以满足金属硫化矿石试样中所有金属元素和部分非金属元素的测定。详见第21章硫铁矿、自然硫分析中21.22多元素分析。
化学分析与电感耦合等离子体原子发射光谱法有何区别
利用物质的化学反应为基础的分析，称为化学分析。是一种化学方法；
电感耦合等离子体原子发射光谱法是以等离子体原子发射光谱仪为手段的分析方法，是一种物理方法。
电感耦合等离子体原子发射光谱仪可以对固态、液态及气态样品直接进行分析，但由于固态样品存在不稳定、需要特殊的附件且有局限性，气态样品一般与质谱、氢化物发生装置联用效果较好，因此应用最广泛也优先采用的是溶液雾化法（即液态进样）。从实践来看，溶液雾化法通常能取得很好的稳定性和准确性。而在测试工作中，运用一定的专业知识和经验，采取各种化学预处理手段，通常都能将不同状态的样品转化为液体状态，采用溶液雾化法完成测定。溶液雾化法可以进行70多种元素的测定，并且可在不改变分析条件的情况下，同时进行多元素的测定，或有顺序地进行主量、微量及痕量浓度的元素测定。
电感耦合等离子体原子发射光谱法
一、内容概述原子发射光谱法是以测量物质内部能级跃迁时辐射波长和强度为基础的光学分析法。电感耦合等离子体原子发射光谱法（inductively coupled plasma atomic emission spectrometry，缩写ICP-AES；有时也称其为ICP-OES，源于optical emission spectrometry，区别以离子线为主的ICP光源和其他以原子线为主的光源）是以电感耦合等离子体为激发光源的原子发射光谱分析技术，该技术始于20世纪70年代ICP的出现，是迄今为止发展最快、应用最为广泛的原子发射光谱技术。其原理是利用氩等离子体产生的高温使试样完全分解形成激发态的原子和离子，由于激发态的原子和离子不稳定，外层电子会从激发态向低能级跃迁，因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光系统分光后，利用检测器检测特定波长的强度，从而测定试样中待测元素的含量。电感耦合等离子体（ICP）是由高频电流经感应线圈产生高频电磁场，使工作气体形成等离子体，并呈现火焰状放电（等离子体焰炬），达到10000 K的高温，是一个具有良好的蒸发-原子化-激发-电离性能的光谱光源。而且由于这种等离子体焰炬呈环状结构，有利于从等离子体中心通道进样并维持火焰的稳定；较低的载气流速（＜1 L/min）便可穿透ICP，使样品在中心通道停留时间达2～3ms，可完全蒸发、原子化；ICP环状结构的中心通道的高温，高于任何火焰或电弧火花的温度，是原子、离子的最佳激发温度，分析物在中心通道内被间接加热，对ICP放电性质影响小；ICP光源又是一种光薄的光源，自吸现象小，且系无电极放电，无电极玷污。这些特点使ICP光源具有优异的分析性能，符合对一个理想分析方法的要求。因而，ICP AES分析法具有下列优异的分析特性：1）ICP-AES法首先是一种多元素同时测定。不论是多道直读还是单道扫描仪器，均可以在同一试样溶液中同时测定大量元素（30～50个，甚至更多）。已有文献报道的分析元素可达78个，即除He、Ne、Ar、Kr、Xe惰性气体外，自然界存在的所有元素，都已有用ICP-AES法测定的应用报道。2）ICP具有较高的蒸发、原子化和激发能力。由于等离子体光源的优异特性，可以避免经典光谱分析方法的化学干扰、基体干扰，因此干扰水平比较低。等离子体焰炬具有更高的温度，能使一般化学火焰难以激发的元素原子化、激发，所以有利于难激发元素的测定。并且在Ar气氛中不易生成难熔的金属氧化物，从而使基体效应和共存元素的影响变得不明显。而且ICP光源的自吸现象很低，校正曲线的线性范围可达5 ～6 个数量级，在大多数情况下，元素浓度与测量信号呈简单的线性。既可测低浓度成分（＜1 毫克/升），又可同时测高浓度成分（几百或数千毫克/升）。是充分发挥ICP-AES多元素同时测定能力的一个非常有价值的分析特性。3）ICP-AES法具有溶液进样分析方法的稳定性和测量精度（RSD＜1%）。其分析精度可与湿式化学法相比。且检测限非常好，很多元素的检测限＜1 mg/L。相关仪器的最新进展如下：（1）Spectroblue ICP-OES-全谱直读等离子体发射光谱仪Spectroblue ICP-OES-全谱直读等离子体发射光谱仪（德国斯派克公司），其特点是：采用750 mm焦距的帕邢-龙格光学系统，采集130 nm到770 nm范围的一级光谱的全谱数据；在130 nm到340 nm波长范围内均可保持恒定的分辨率（像素分辨率3pm），340 nm以上像素分辨率6 pm；15个线性CCD阵列检测器；UV-PLUS气体净化技术（在密闭充氩光学室内，用小型隔膜泵使氩气通过净化管净化循环）；OPI-AIR接口，免除了外部水冷系统；提供两种观测模式（轴向或径向），径向观测时，采用等离子体接口（OPI）：在接口部分切线方向导入氩气，通过一出口反吹出去，直接穿透等离子体，把尾焰吹开，消除基体干扰。（2）Optima 7300 V光谱仪Optima 7300 V是一款台式垂直炬管电感耦合等离子体发射光谱仪（图1），消除了碳聚积并将维护要求降至最低。该仪器的径向观测功能可确保操作快速稳定，专为应对油样分析或地质及冶金应用的独特挑战而设计。Optima 7300 V系列有两种型号：①Optima 7300 V油版，适用于油分析；②Optima 7300 V HF版，适用于地球化学和高固体分析。图1 Optima 7300V光谱仪（3）平板等离子体技术Optima 8x00系列ICP-AES，其特点是：降低氩气消耗，平板等离子体技术在任意RF功率下只需8 L/min的等离子体气流量；远紫外区（120nm）的扩展，以利于低背景谱线的选择及非金属元素（如C、S、N、Cl、Br、I）的分析；专利的等离子体双向观测-采用空气切割气消除冷尾焰，消除干扰；可以使用同一种方式测量高浓度和低浓度元素，轴向观测提供最低检出限，径向观测的观测高度可变，可扩充工作范围和消除电离效应。（4）Agilent 710 Series ICP-OES-CCIAgilent 710 Series ICP-OES-CCI特点是采用冷锥接口技术，双向观测模式，CCD检测器。二、应用范围及应用实例（一）在地质试样分析中的应用ICP-AES的仪器检出限为0.1～100ng/mL，一般元素都存在灵敏度不同的多条谱线，动态线性范围约为4～6个数量级，故非常适合于地质分析试样基体复杂、元素含量范围变化大、要求测定元素多和试样批量大的要求，适用于地质试样中主、次、痕量元素的分析。目前，ICP-AES技术已在地质分析领域得到广泛的应用，成为现代地矿分析实验室里重要的多元素分析手段。ICP-AES在地质试样分析中较典型的应用如下。1）复合酸溶分解后测定岩石、土壤、水系沉积物中Ba、Be、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sr、Th、Ti、V、Zn、Sc等20 多个元素，特别适合于大批量试样的测定。2）偏硼酸锂熔融后直接测定包括 Si 在内的主量元素（SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO、P2O5及次要成分Zr、Sr、Ba等），可以达到全分析要求的精密度，取代烦冗的化学分析，百分含量加和质量可以控制在99.3% ～100.7%之间（灼烧减量另测）。3）矿物矿石试样中主、次量元素的测定，部分痕量元素需经分离富集后测定。比如盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸分解黄铁矿、闪锌矿、钴镍多金属矿等样品，ICP-AES直接测定Al、Fe、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg、K、Na、Sb、Mn、Ti、Li、Cd、Co、Ni、V和Ag等18个元素。4）碱熔-阳离子树脂或P507树脂分离富集后测定各种地质试样中痕量超痕量级15个稀土元素的含量。5）天然水样中主要阳离子（Ca、Mg、K、Na等）和偏硅酸、B等的直接测定。氢氧化铁共沉淀分离富集后测定天然水中几十种痕量元素等。6）磷酸混合酸溶样-ICP-AES法测定B、S等元素。7）聚氨酯型泡沫塑料分离富集-ICP-AES法测定地质样品中痕量元素Ti。ICP-AES技术主要应用于金属元素分析，非金属元素的测定灵敏度较差，但可以较好地分析较高含量的P、S、B（B若采用酸溶需加入磷酸保护）、As、Se等元素，有些型号的仪器甚至可以分析 Cl、Br、I 等元素。一般非金属元素的灵敏线都在远紫外区，200 nm以下有明显的氧分子吸收带，190 nm以下波长需采用真空或充入惰性气体措施防止氧分子吸收问题。（二）稀土元素分析Marin等用ICP-IES快速测定了1mol/L FeCl3滤出液中的Ba、Zr、Th、U、La、Ce、Eu、Hf和Gd等元素。液-液萃取过程用乙醚对Fe进行选择性及定量萃取，去污因子为65000。该方法对铁离子浓度较高的溶液中的U、Th、Ba和Zr的检出限为1～24ng/mL，相对标准偏差为0.9%～4.6%。该方法已被用于处理放射性物质。（三）土壤微量元素分析PerkinElmer的ICP-OES可以分析元素周期表中所有金属元素，检出限在1×10-9以下。同时可以分析绝大部分非金属元素，例如As、Se、P、S、Si、Te等，检出限低于10×10-9，如果配合使用氢化物发生器，这些非金属的检出限可以改善10倍以上。Praveen Sarojam等（2010）将土壤样品经过微波消解等前处理技术处理后，通过OptimaTM 7300 DV ICP-OES仪进行了测试，取得了很好的结果。三、资料来源http://www.perkinelmer.com.cn/Catalog/Family/ID/Optima＋8 x00＋ICP＋OES＋Spectrometers？utm_ media＝LinkToEloquaGenericLandingMarin A，Joaquin C，Karin P et al.2009.Determination of REE，U，Th，Ba，and Zr in simulated hydrogeological leachates by ICP-AES after matrix solvent extraction.Journal of Rare Earths，27（1）：123～127Praveen S，Trace M.Characterization of Soils Using the Optima 7300 DV ICP-OES，PerkinElmer，Inc
ICP（电感耦合等离子体发射光谱仪）应用在什么行业领域及特点？
应用领域：
金属材料（包括贵金属、稀有金属）、非金属材料、矿石、土壤、核燃料、煤、石油及其产品、化肥、化工原料、半导体晶片、陶瓷材料、食品、药品、血液、水（纯水、废水）、空气等几乎所有材料中杂质（或粒子）的测定。
性能特点：
1.可测元素70多种
2.分析速度快，一分钟可测5-8个元素
3.多元素同时分析，客户可以自由选择元素数量与安排测量顺序
4.检出限低，达到ppb量级，Ba甚至达到0.7ppb
5.线性动态范围宽，高达6个数量级，高低含量可以同时测量
6.分析成本低，一瓶氩气可以用8个小时
7.全自动化设计，除电源开关外，仪器全部功能由软件控制。
8.网络接口通讯方式，大大提升了通信速度，屏蔽了高频的干扰。
9.配备进口玻璃雾化器，雾化效率好，性能更稳定。
10. 软件通过质量流量控制器（MFC）来控制三路气体流量。
11. 点火方式：软件控制点火，有点火位置记忆功能，匹配位置记忆功能。
12.特有的仪器诊断功能，可实时监测仪器工作状态。
13.独立开发，具有自主知识产权的分析软件，人性化的操作界面，中英文界面的快速切换，自动生成分析报告。
ICP电感耦合等离子体光谱仪中氩气的作用?
等离子体光谱仪中必定要产生等离子体，氩气的作用是产生等离子体的电离气体。使用电感耦合的方法将电磁能量耦合给氩气，气体电离成为等离子体，等离子体本身可以释放各种光谱或者和物体相互作用发出物体的特征光谱，光谱仪来分析这些发射的光谱，得到的光谱分布可以用来进行各种分析。
PS.ICP就是电感耦合等离子体的英文缩写。
电感耦合等离子体发射光谱法和经典发射光谱法的分析比较
分析方法的性能，可以从它的检出限、精密度、准确度、分析校准曲线的线性范围和多元素测定能力来评价。(1)检出限ICP-AES的仪器检出限一般为0.1～100ng/mL，若换算为固体试样则为0.01～10μg/g(当溶质浓度为10mg/mL 时)，这与经典光谱法相近，但对于难熔元素和非金属元素，ICP-AES比经典光谱法具有较好的检出限。(2)精密度ICP-AES的精密度，当分析物浓度高于检出限100倍时，RSD≤1%，优于经典电弧和火花光谱法。(3)准确度ICP-AES最主要的优点之一就是具有强抗干扰能力，因此在很大程度上克服了经典光谱分析中存在的严重的基体效应，一般可不用内标法或加入添加剂。在多数情况下，总的相对误差不大于l0%。(4)动态线性范围在电弧法中，包围着弧焰四周的是温度较低的原子蒸气云层，当弧焰中心发射出的辐射通过这一段路程时，部分被蒸气云层中温度较低的同类原子所吸收，导致校准曲线变弯。ICP光源中，由于中心通道的存在，自吸现象不严重，所以其线性范围较宽，可以用一条校准曲线分析较宽浓度范围的试样。(5)同时多元素测定能力同时多元素分析能力是发射光谱法的共同特点，由于经典光谱法中试样组成影响严重，欲对试样中多种成分进行同时定量分析时，参比试样匹配、内标元素和光谱缓冲剂的选择都会遇到困难。同时，由于分馏效应和预燃效应造成谱线强度时间分布曲线的变化，无法进行低检出限顺序多元素分析。ICP光谱法由于具有低干扰和时间分布的高度稳定性，以及宽的线性范围，因而可以方便地进行同时多元素测定。
