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原子荧光光谱分析仪---MIP原子化器

2022.1.24

MIP原子化器

微波诱导等离子体（MIP）的装置由微波发生器和等离子体炬管两部分组成，其中的微波发生器频率为2450MHz，功率一般为40〜150W。支持气体为氮气、氯气或氮气。工作时先用高频火花放电装置（Tesla 变压器）点燃等离子体，微波能量通过电感耦合到等离子体炬管（谐振腔），通过谐振腔传导到等离子体。

常用来形成微波等离子体的谐振腔有两种，最常用的谐振腔是 TM₀₁₀ ，该谐振腔体内径约为93. 0mm，腔体厚约为10mm，由黄铜材料制成。腔体中心孔放置一根石英放电管，放电管内径约为1.45mm，外径约为6. 2mm。另外一种是同轴表面波激励器（Surfatron），腔体也由黄铜材料制成，中心石英管用于形成等离子体。

1988年，Perkings 等最先将 MIP 用作原子荧光的原子化器口，他们用自制的 TM₀₁₀谐振腔和原子荧光组成了一套 MIP- AFS 系统（见下图），用氧气作支持气，检测了14种元素，研究了用线光源（HCL）和连续光源（鼐弧灯）•作激发光源时仪器的工作条件、线性范围、检出限以及有关的离子干扰、化学干扰和散射干扰，并与有关的 HCL-ICP-AFS 的检出限作了比较。随后又做了用氮气作支持气的 MIP 性能的研究。

从下表的比较可以看出，用氮气作支持气 HCL-MIP-AFS 的检出限要比用氧气作支持气 HCL-MIP-AFS 改善5-100倍，接近 HCL-ICP-AFS 的水平。其工作曲线的线性范围可达5个量级。

MIP-AFS 检出限（单位：ng/mL， k = 2）

元素	波长/nm	HCL-MIP- AFS（氯气）	Xe-arc-MIP- AFS（氧气）	HCL-MIP- AFS（M 气）	HCL-ICP- AFS
Ag	328.1	40	70	10	2
Al	396.2	700	1000	80	20
Ba	553.5	20	40	8	50
Li	670.8	20	50	1.2	0.4
Ca(I)	422.7	20	20	1.7	0.4
Co	240.7	1000	1000	19	3
Cr	357.9	2000	2000	40	8
Fe	248.3	600	1000	30	10
K	766.5	20	50	1	0.8

相对于 ICP 原子化器，微波等离子体所用的功率较低，因此其背景辐射较小，即背景和散射干扰较小，即使对那些高浓度的难熔元素；所消耗的气体量也少得多，因此使用和维护费用较低。缺点是对外界干扰的承载能力很低；易电离元素的基体影响较大，化学干扰也较严重；对水蒸气的承受能力也很低，许多情况下需要加复杂的去溶装置。

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原子荧光光谱分析仪---MIP原子化器

周锦帆