自20世紀60年代以來(lái),電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)已經(jīng)成為一種廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域的重要分析工具。作為一種靈敏度高、多元素同時(shí)檢測的儀器,ICP-AES光譜儀在地質(zhì)、環(huán)境、冶金、化工、生物醫學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用。
ICP-AES光譜儀基于原子發(fā)射光譜分析原理。樣品被霧化后,進(jìn)入等離子體炬焰中,樣品中的元素被激發(fā)至高能態(tài),當其躍遷至低能態(tài)時(shí),發(fā)射出具有特定波長(cháng)的光。通過(guò)光譜儀對這些光進(jìn)行分光,得到各元素的特征譜線(xiàn)。通過(guò)測量這些譜線(xiàn)的強度,可以對樣品中的元素進(jìn)行定性定量分析。
ICP-AES光譜儀主要由三部分組成:等離子體發(fā)生系統、光譜儀系統和檢測系統。
等離子體發(fā)生系統:主要包括高頻發(fā)生器、炬焰炬管和氣路系統。高頻發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng),使氬氣電離,形成等離子體炬焰。炬焰炬管用于支撐炬焰,同時(shí)將樣品引入等離子體。氣路系統負責輸送氬氣和其他輔助氣體。
光譜儀系統:主要包括分光器、狹縫、準直器和探測器。分光器用于將復合光分離成單色光,狹縫用于選擇特定波長(cháng)的光,準直器用于將光束整形,探測器用于檢測選定波長(cháng)的光強。
檢測系統:主要包括信號放大器和數據處理系統。信號放大器將探測器輸出的微弱信號放大,數據處理系統負責對放大后的信號進(jìn)行處理,得出元素的含量。
ICP-AES光譜儀在礦石、巖石、土壤等樣品的元素分析中具有廣泛應用。通過(guò)對這些樣品的分析,可以研究地質(zhì)成礦過(guò)程、地球化學(xué)環(huán)境以及地球內部結構??捎糜谒|(zhì)、大氣、土壤等環(huán)境樣品的重金屬和其他有害元素的檢測。這對于環(huán)境質(zhì)量評價(jià)、污染源追蹤以及環(huán)境保護措施的制定具有重要意義。在鋼鐵、有色金屬、稀有金屬等材料的元素分析中具有廣泛應用。通過(guò)對這些材料的成分分析,可以控制生產(chǎn)過(guò)程、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及降低生產(chǎn)成本??捎糜谏飿悠罚ㄈ缪獫{、尿液、組織)中的微量元素分析。這對于疾病診斷、治療方案制定以及藥物研發(fā)具有重要意義。