微型ICP激发源对氨、氮定性检测研究

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ICP光谱仪因其激发能力强、可多元素痕量分析、抗干扰能力强等优点被广泛的应用于化学分析领域。随着光谱分析技术的飞速发展,各行业对分析仪器的要求也逐渐升高。目前,由于各类场地和时间的限制,分析工作者不但要去各类环境恶劣的地区勘测,还得负责突发应急事件的现场分析任务,而传统的ICP光谱分析仪器由于体积及使用条件的限制只能用于实验室检测,无法满足便捷式、或者车载式的现场移动检测需求,所以仪器必将向微型化、便携化发展。激发源是光谱仪的重要组件之一,它在某种程度上对光谱检测的稳定性及灵敏度起到决定性的作用,一种新激发源的诞生将会迎来新型光谱仪器的产生。导师课题组前期研制一种基于镀金PCB技术的微型ICP激发源,本文将在此基础上将该微型ICP激发源与微型光纤光谱仪配合,组建一个微型ICP光谱仪实验平台,对一些样品气体进行激发测试,研究该激发源的激发性能。本研究以氩气为载气,对甲烷气体进行了激发测试,得到的光谱数据与前期实验数据相同,验证该激发源可以对甲烷进行定性判断。首次采用研制的微型ICP激发源对氨气及氮气做激发测试,得到稳定等离子体光源,检测出氨气光谱9条,氮气光谱14条,说明该激发源具有激发氨气及氮气的能力,可以对这两种气体作定性分析,而且从实验数据可以判定氨气要比氮气更容易电离。在课题组前期研究的基础上,本文研究了激发源检测样品气体时射频(Radio Frequency,RF)功率和工作压强对光谱强度及电子温度的影响。实验得出在功率5-25w之间、压强40-120Pa时光谱强度比较明显,电子温度在3000K~6000K之间,是激发源激发样品的最佳工作范围,根据不同的样品可在此区间适当调整。
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