[發明專利]等離子體及其使用方法

有效

• 申請號: 200680006366.3
• 申請日: 2006-03-10
• 公開（公告）號: CN101495262A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 彼得·J·莫理斯羅
• 申請（專利權）人: 魄金萊默有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K10/02;H01L21/306;H01L21/336;H01L21/00;G01J3/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術領域

在此被揭示的特定的例子與等離子體裝置和在化學 分析中使用這樣的等離子體裝置的方法有關。 背景技術

典型的等離子體需要相當多的氬氣維持等離子體和 冷卻與等離子體相關聯的玻璃器具。這樣多的氬氣的費用可能使 許多公司和研究員無法使用有等離子體的分析儀器。除此之外， 氬氣在第三世界國家的低可用性已經妨礙采用等離子體的分析 儀器在那些國家的廣泛采用。 發明內容

本發明揭示氬等離子體。在特定的例子中，等離子 體是以小于大約每分鐘五公升的總氬氣流量工作或維持的。在一 些例子中，等離子體是以小于大約每分鐘四公升的等離子體氬氣 流量工作的。在其它的例子中，等離子體是以大約每分鐘四到五 公升的阻擋層氣體流量工作的。在特定的例子中，阻擋層氣體是 氮氣。

依照另一方面，提供一種光譜分析系統。在特定的 例子中，光譜分析系統包括為維持低流量等離子體而配置的火炬 或用阻擋層氣體配置的等離子體。在其它的例子中，光譜分析系 統也可能包括至少一個至少包圍所述火炬本體的一些部分的電 感器件。在一些例子中，電感器件是為產生回路電流而配置的。 在其它的例子中，電感器件如同在此描述的那樣包括平板電極。 該光譜分析系統也可能包括用來分析受激原子的特征(舉例來 說，光學發射、原子吸收、質譜分析，等等)的探測器。

依照另一方面，提供用來產生等離子體的火炬。在 特定的例子中，該火炬包括為接受用來在火炬中產生等離子體的 氬氣而配置的等離子氣體口。該火炬可能還包括為接受用來控制 在火炬注射器上方的等離子體放電高度的氬氣而配置的輔助氣 體口。該火炬可能進一步包括適合接受冷卻火炬的冷卻氣體的阻 擋層氣體口。附加的特征也可能存在于該火炬中。

依照某附加方面，揭示一種用于發射光譜的裝置。 在特定的例子中，該裝置可能包括為維持低流量等離子體或維持 與阻擋層氣體一起配置的等離子體而配置的火炬、為在火炬中產 生磁場而配置的電感器件和為檢測火炬中不同物種的光學發射 而配置的探測裝置。在一些例子中，該探測裝置被配置成沿著徑 向、軸向或兩者探測光學發射。在特定的例子中，探測裝置可能 包括光電倍增管、單色器、透鏡、光柵、電荷耦合裝置(CCD)， 等等。在一些例子中，為獲得數據而配置的計算機與該探測裝置 的電連接。附加特征也可能被包括在內，而且說明性的附加特征 將在此描述。

依照另一方面，提供一種用于吸收光譜的裝置。在 特定的例子中，該裝置包括為維持低流量等離子體或維持與阻擋 層氣體一起配置的等離子體而配置的火炬、為在火炬中產生磁場 而配置的電感器件、為給火炬提供光而配置的光源和為測量火炬 中不同物種的吸光率而配置的探測裝置。在一些例子中，光源是 可見光、紫外線或紅外線的光源。該裝置也可能包括與低流量等 離子體流體連通的樣品引進裝置。說明性的光源將在此描述。在 特定的例子中，探測裝置可能包括光電倍增管、單色器、透鏡、 光柵、CCD，等等。在一些例子中，為獲得數據而配置的計算機 與該探測裝置的電連接。附加特征也可能被包括在內，而可仿效 的附加特征將在此描述。

依照某附加方面，揭示一種用于質譜分析的裝置。 在特定的例子中，該裝置包括為維持低流量等離子體或維持與阻 擋層氣體一起配置的等離子體而配置的火炬、為在火炬中產生磁 場而配置的電感器件和與該火炬流體連通為以質荷比為基礎把 不同物種分開而配置的質量分析器。在一些例子中，該分析儀選 自掃描質量分析器、磁區分析儀、四極質量分析器、離子陷阱分 析儀、或它們的組合。在特定的例子中，用于質譜分析的裝置可 能還包括與所述質量分析器流體連通的探測裝置。在一些例子 中，該探測裝置選自電子倍增器、法拉第杯、或它們的組合。在 其它的例子中，諸如微處理器之類的處理裝置可能與該探測裝置 電連接。在一些例子中，該處理裝置可能包括或可以使用數據庫。

依照某附加方面，揭示一種在火炬中產生等離子體 的方法。在特定的例子中，該方法包括在有氬氣流存在的情況下 點燃等離子體。該方法的例子也可能包括引進非氬阻擋層氣流。 該方法的例子可能進一步包括減少氬氣流量。