多道型凹面ICP发射光谱仪结构及特点-华普通用

发表日期:2022/02/16 浏览次数:

多道型凹面光栅光谱仪(Paschen-Runge 型)

早期商品化ICP发射光谱仪均由火花光源直读光谱仪改造完成,除将其火花光源更改为等离子光源外,测光系统稍加改变,分光系统基本采用凹面光栅作为色散器。它的原理见图1。

 ICP发射光谱仪

 图1 多通道光谱仪


从ICP光源发射光经聚光镜照到入射狭缝上,狭缝装在光栅的“罗兰圆”(Rowland circle)上,起光谱仪光源作用。进入凹面光栅,经光栅衍射后的单色光按波长不同,分别照射到在“罗兰圆”安置的各个波长的出口狭缝上,出口狭缝后放置光电倍增管,使之测量强度。


凹面光栅光谱仪的特点:它的光栅既作为色散元件,同时又起到准直系统和成像系统的作用,所以结构简单,由于分光器内无移动部件,所以性能稳定,分析精密度好。但该仪器安排出口狭缝的数量有限,最多可排48个出口狭缝,分析元素有限。另外选择分析谱线的灵活性差。


目前仪器公司生产的ICP发射光谱仪,采用凹面光栅分光系统与CCD检测器结合,生产多通道型仪器具有很多优点,尤其在超紫外光区域(<190nm)非金属元素的谱线,其检出限低,抗光谱干扰能力强,是其他ICP发射光谱仪难以得到的。其光谱仪结构见图2。


ICP发射光谱仪 

图2 多通道用CCD检测ICP发射光谱仪 


如图所示:ICP发射光谱仪的分光系统采用 Paschen-Runge装置,光栅2924gr/mm或更高刻线。在“罗兰圆”(Rowland circle)上装多块线阵CCD检测器,有用于测量125~360nm紫外和近紫外光谱区域的,也有用于测量可见光区到近红外光区谱线的。为了检测真空紫外光区的谱线,采用带自净化装置的密闭充氩气的紫外光学室,以除去空气中氧气,使之测定<190nm分析元素谱线,免除工作时需经常吹气。零级光谱经反射镜作为虚拟的入射狭缝,投射在第二块光栅上,用于检测460nm以上的长波段分析线的元素,可以采用如Na 589nm、Li 670nm、K 766nm等谱线。在等离子体和分光器的界面,用0.5L/min的氯气吹扫,使ICP仪器的分析波长范围可以扩展到由120nm到800mm。其装置结构与火花直读多道仪器相同,充分发挥了高刻线光栅分光分辨率高且均匀的特点,又具有线阵固体检测器可安装更多通道、同时背景测定的优点,使这类ICP仪器篇具有比传统多道仪器更多的优点。


值得一提的是,这类ICP发射光谱仪可以在130~190nm波段内工作,可用Cl 134.72nm谱线测定氯、用Br 163.34nm谱线测定溴、用I 161.76nm谱线测定碘、用S 180.70nm谱线测定硫等。尤其Cl、Br、I、Ga、Ge等最灵敏线均在远紫外区,可选择其最灵敏线进行分析,使之降低检出限。同时可选用120~180nm光区的无干扰谱线,避免谱线干扰。可以测定10-6级以下的痕量卤素。


在线
客服