实验室分析仪器--ICP光源的物理特性
等离子体温度和温度分布是光源激发特性最重要的基本参数。ICP焰炬具有很高的温度，感应涡流加热气体形成的等离子体火焰，高温区温度可达10000K，而尾焰区在5000K以下，田下至上温度逐渐降低，温度分布见图1，ICP放电分区见图2。
图1 CP火焰温度分布
图2 ICP放电形状和分区名称
1一预热期（PHZ）；2一感应区；3初辐射区（IRZ）;
4一标准分析区（NAZ）；5一尾焰
高频功率主要通过环形外区或感应区耦合到等离子体中，因而该区域的温度最高，同时由于外气流的热箍缩作用，此处电流密度很大，温度可达10000K以上，作为分析物蒸发、原子化和激发能量供应区。分析物进入中心通道，首先进入预热区（PHZ），预热区主要作用是预热气体并使溶剂挥发。下一步进入初辐射区（IRZ），使分析物蒸发、挥发。最后气溶胶进入标准分析区（NAZ）至尾焰。标准分析区是使分析物原子化、激发和辐射的主要区域，也是最适合的观测区域。一般在负载线圈以上10～20mm左右。在此观测区域内，随着不同的观篇测高度，温度是不同的。采用不同功率，在观测区域也得到不同的温度。同样使用不同的载气流量，粒子在通道中停留的时间随之变化，使得温度产生改变等。在尾焰区域，环状结构消失，温度降低，原子、离子、电子可能重新复合为分子或原子。由于温度低，此区域对观测易挥发、使用原子线作为分析线的元素（如Li、Na、K）还是相当有利的。
发射光谱光源的等离子体因为体积小，气体不断流动与外界有大量的能量和质量交换，等离子体各部分有较大温度梯度，不服从 Planck定律，体系不能认为是处于热平衡状态。但等离子体的某一部分，可满足除 Planck定律外的其他条件，局部温度接近相等，体系属于局部热平衡状态（local thermal equilibrium，LTE）。光谱分析用的电弧光源及直流等离子体光源，实验证明可以认为是处于LTE状态。而ICP光源则存在不同程度上偏离热力学平衡状态。也有认为其热环区接近LTE状态。
由于ICP光源的分析区不处于LTE状态，因而其温度要用组成它的各种粒子温度来表征。等离子体中温度有:①气体温度Tg，决定于原子、离子等较重粒子的动能；②电子温度Te决定电子动能；③电离温度Tion，决定电离平衡；④激发温度，以粒子在各能级上的布居数来描述。
光谱分析通常要研究并测量其激发温度Texc、气体温度Tg、电子温度Te及电离温度 Tion。
