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实验室分析仪器--质谱仪器的电感耦合等离子体离子源

2022.1.26

电感耦合等离子是通过将射频( radio frequency,RF)发生器产生的能量在电磁场中耦合至等离子支持气所形成的。

其中电磁场是通过对负载线圈施加一定RF功率(典型值为700~1500W)而产生。负载线圈是由直径为3mm粗铜管,环绕成2匝或3匝3cm大小的铜环,绕石英炬管安装并将所形成的等离子限制在炬管内。所产生的交变电流场振荡频率与调谐RF发生器一致。

点火时,利用特斯拉( Tesla)线圈放电或压电启动器使线圈附近的等离子支持气电离,形成“种子”电子,将等离子点燃。等离子点燃后,通过感应耦合得以维持。

“种子”电子在电磁射频场中加速,与中性气体原子碰撞,形成电离媒介(常压下氩气氛围中加速电子的平均自由程约为1pm。)电子与原子的碰撞产生更多电子,造成“雪崩”效应,进而维持等离子。气体一旦电离后,只要负载线圈上施加有RF功率,气体粒子将进行自我维持。等离子体(ICP)是外形像明亮的火球状的放电体。

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