[發明專利]一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器

在審

• 申請號: 201810542203.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108387567A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 曹彥波;宋大千
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，包括：內管，依次套設于所述內管的外表面的中管、內導體以及外導體；

所述內管為兩端開口的中空結構；所述兩端開口包括被測樣品蒸汽出口以及被測樣品入口；

靠近所述被測樣品入口的所述中管的一端為第一封閉端，與所述內管密封連接，所述中管的另一端為第一開口端，所述中管與所述內管之間形成第一腔室；靠近所述第一封閉端的所述內導體的一端為第二封閉端，與所述中管密封連接，所述內導體的另一端為第二開口端，所述內導體與所述中管之間形成第二腔室；靠近所述第二封閉端的所述外導體的一端為第三封閉端，與所述內導體密封連接，所述外導體的另一端為第三開口端，所述外導體與所述內導體之間形成第三腔室；

所述第一封閉端與所述第二封閉端之間設有內層炬氣體入口；所述第二封閉端與所述第三封閉端之間設有外層炬氣體入口；所述外導體的外表面設有微波天線接入口，所述微波天線接入口內設有微波天線，所述微波天線與所述內導體電氣連接，形成微波電場；

內層炬氣體通過所述內層炬氣體入口進入所述第一腔室，在所述微波電場作用下，在所述中管的第一開口端形成內層等離子體；外層炬氣體通過所述外層炬氣體入口進入所述第二腔室，在所述微波電場作用下，在所述內導體的第二開口端形成外層等離子體；所述內層等離子體與所述外層等離子體形成雙重復合層流微波耦合等離子體；所述微波耦合等離子體用于激發被測樣品。

2.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述微波耦合等離子體原子化器還包括：屏蔽氣扼流錐；

所述屏蔽氣扼流錐設于所述外導體與所述內導體之間；所述屏蔽氣扼流錐的下端與所述第三開口端密閉連接，所述屏蔽氣扼流錐與所述內導體之間存在環形間隙。

3.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述微波耦合等離子體原子化器還包括：阻抗匹配錐；

所述阻抗匹配錐為中空結構；所述阻抗匹配錐與所述第三開口端相連接；所述阻抗匹配錐的高度為所述微波天線發出的微波波長的1/4倍。

4.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述第三腔室內設有屏蔽氣隔板，所述屏蔽氣隔板將所述第三腔室分成上下兩個部分，上部通入屏蔽氣，下部形成封閉的腔體，所述屏蔽氣隔板設于所述微波天線接入口的上方。

5.根據權利要求4所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述外導體的外表面設有屏蔽氣入口；

所述屏蔽氣入口設于所述屏蔽氣隔板的上方。

6.根據權利要求5所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述外導體的外表面設有冷卻環；

所述冷卻環設于所述屏蔽氣入口的上方。

7.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述第三腔室的腔體深度為(2n+1)λ/4；其中n為0、1、2或3，λ為所使用的微波的波長。

8.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，微波耦合等離子體原子化器的輸入微波功率范圍為60～2000瓦，微波頻率為915MHz、2450MHz或5.8GHz，特性阻抗范圍為50～80歐姆。

9.根據權利要求1所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述內層炬氣體入口通入氬氣或氦氣；

所述外層炬氣體入口通入氬氣或氦氣。

10.根據權利要求9所述的微波耦合等離子體原子化器，其特征在于，所述內層炬氣體入口所通入氣體的種類與所述外層具氣體入口所通入氣體的種類相同或不同。