[實用新型]一種基于微波耦合等離子體的原子發射光譜儀

有效

• 申請號: 201720861759.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN207163911U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 曹彥波;于愛民
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/62
• 分類號: G01N21/62
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本實用新型屬于等離子體光譜儀技術領域，特別涉及一種微波耦合等離子體(MCP)原子發射光譜儀，該儀器可直接進樣氣態樣品進行測量或經霧化器進樣液態(含有機溶劑)樣品進行測量。

背景技術

原子發射光譜儀是目前通用的一類光譜分析儀器。在原子發射光譜分析領域，目前占據主導地位的是電感耦合等離子體(簡稱ICP)原子發射光譜儀，但是，ICP光譜儀氣體消耗多、整機價格貴、運轉費用高，不適合對運行成本有約束的普通用戶使用。另外，ICP光譜儀難以測定鹵素等非金屬元素。

1985年，吉林大學發明了微波等離子體炬(簡稱MPT)。以MPT為激發光源的MPT原子發射光譜儀成為當時業內研究的熱點，如中國專利局公開號為CN105136749A的發明專利公開了“一種微波等離子體炬原子發射光譜儀”，其結構包括大功率微波等離子體炬光源系統、氣路控制系統、進樣系統、微波源系統、微波傳輸系統、分光檢測系統、檢測控制系統等，該光譜儀解決了ICP光譜儀一直存在的價格和運轉費用過高的問題，但是，MPT光譜儀的激發光源存在樣品承受能力差，需要增加去溶單元消除樣品氣溶膠中的大量水分，造成儀器應用受到限制。另外，去溶單元內部的硫酸吸收水分的能力會逐漸變化，使得儀器測量基線產生長期漂移，影響測量性能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種微波耦合等離子體(MCP)原子發射光譜儀，以解決上述背景技術中提出的問題。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于微波耦合等離子體的原子發射光譜儀，結構有：氣體流量控制單元1、進樣單元2、微波單元3、分光單元5、控制與檢測單元6、數據處理與顯示單元7和恒溫冷卻單元8，其特征在于，結構還有MCP諧振腔單元4；其中氣體流量控制單元1用以精確控制各路氣體流量，并穩定輸送至MCP諧振腔，構成MCP的氣體要素，保持等離子體炬焰穩定工作；進樣單元2利用氣體流量控制單元1輸出的載氣經霧化器將液態樣品霧化形成的氣溶膠輸送至MCP諧振腔的樣品管內，或者由蠕動泵直接泵入氣態被測樣品至MCP諧振腔的樣品管內；微波單元3用以提供連續輸出的功率可調的微波能量，構成MCP的能量要素；并且，經第一環形器傳輸微波能量至MCP諧振腔，并經第二環形器實現MCP諧振腔單元產生的微波反射功率動態測量；MCP諧振腔4具有嵌套同軸結構，MCP諧振腔統合氣體要素和能量要素，所形成的等離子體多重復合、能量集中、功率密度高、高溫區長，炬形粗壯、準直、穩定，具有明顯的中央通道，對樣品的承受能力和激發能力強；分光單元5用以接收樣品激發后產生的光信號并形成光譜分析信號；控制與檢測單元6以微處理器為核心，用以控制各個系統并檢測光譜信號；數據處理與顯示單元7以計算機和打印機為核心，用以傳輸、處理、顯示和輸出光譜分析結果；恒溫冷卻單元8用以冷卻微波單元3，使之可以長時間穩定輸出微波功率；