[發(fā)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

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• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108387567A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器。所述原子化器包括：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；通過在內管的外表面依次套設中管、內導體以及外導體，形成多個腔體，并在中管外表面設置內層炬氣體入口以及在內導體的外表面設置外層炬氣體入口，從而形成內層等離子體以及外層等離子體，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。本發(fā)明所提供的微波耦合等離子體原子化器能夠進一步提高原子化效率。

技術領域

本發(fā)明涉及原子光譜分析儀器領域，特別是涉及一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器。

背景技術

原子熒光光譜儀是原子光譜分析儀器中的一類用途廣泛的分析儀器，也是中國具有自主知識產(chǎn)權的分析儀器。在這類儀器中，理想的原子化器不僅要提供待測物原子化的條件，而且要提供一個使熒光效率達到最大(激發(fā)態(tài)的非輻射去活化最小)的環(huán)境。

目前，火焰是原子熒光儀器中最常用的原子化器，成本較低，但是由于火焰溫度較低，導致其原子化能力弱，尤其是對難熔元素的原子化效率低，背景信號偏高，影響儀器的測量性能。為了解決這個難題，技術上可以采用高溫原子化器，如電感耦合等離子體(Inductive CoupledPlasma，ICP)作為原子化器。與火焰原子化器相比，ICP炬焰溫度高，因此ICP炬焰具有更高的蒸發(fā)和原子化效率，并且待測物干擾更少；但是，采用ICP炬焰作為原子熒光光譜儀的原子化器時，存在的問題是運行成本太高，導致儀器沒有商品化的價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器，以解決現(xiàn)有的火焰原子化器測定被測樣品的原子化效率低的問題以及ICP運行成本過高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種用于原子熒光光譜儀的微波耦合等離子體原子化器，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(fā)被測樣品。

可選的，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(huán)形間隙。

可選的，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(fā)出的微波波長的1/4倍。