ICP光谱仪的原理与优缺点

    电感耦合等离子体发射光谱仪又称为ICP光谱仪、ICP原子发射光谱仪，以电感耦合高频等离子体为激发光源，利用每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，进行元素的定性与定量分析。
 

　　可以看到，ICP光谱仪主要由进样系统、电感耦合等离子体光源(ICP)、光谱仪的分光(色散)系统以及检测器-光电转换器件等部分组成。其中，进样系统是ICP光谱仪的重要组成部分之一，也是当前ICP光谱分析研究中较为活跃的领域，涵盖液体、气体或者固体进样。电感耦合等离子体光源(ICP)的重要性不言而喻，它是利用通过高频电感耦合产生等离子体放电的光源。色散系统就是，将复合光通过色散元素分光，从而得到一条按照波长顺序排列的光谱，即将复合光束分解为单色光。光电转换器件是光电光谱仪接收系统的核心部分，主要是利用光电效应将不同波长的辐射能转化成光电流的信号。
 

　　ICP光谱仪的分析过程主要分三步，即激发、分光和检测。其一，激发光源使试样蒸发汽化，离解或分解为原子状态，原子也可能进一步电离成离子状态。原子及离子在光源中激发发光；其二，利用分光器把光源发射的光色散为按波长排列的光谱；其三，利用光电器件检测光谱，按所测得的光谱波长对试样进行定性分析，或按发射光强度进行定量分析。
 

　　那么，ICP光谱仪又有哪些优缺点呢？
 

　　其优点还是很多且相当明显的。其一，它可以同时检测同一样品的多种元素，具备多元素同时检出能力。一个样品一经激发，样品中各元素都各自发射出其特征谱线，可以进行分别检测而同时测定多种元素。其二，分析速度快，可以在几分钟内对几十个元素进行定量测定，不需要经过化学处理。其三，选择性好，可以应用于一些化学性质相似的元素的分析，分辨出不同的元素。其四，检出限低，准确度高，可广泛应用于多个领域。其五，无需过多样品，适用于整批样品的多组分测定。
 

　　当然，ICP光谱仪目前也存在一些局限性。其一，影响谱线强度的因素较多，对标准参比的组分要求较高；其二，元素含量较高的时候，准确度较差；其三，只能用于元素分析，不能进行结构、形态的测定；其四，大多数非金属元素难以得到灵敏的光谱线。
 

　　目前，ICP光谱仪主要用于微量元素的分析，可分析的元素为大多数金属以及硅、磷、硫等少量非金属，广泛应用于质量控制的元素分析。它不仅可以对超微量元素进行检测，还可以对常量元素进行检测，成为分析仪器领域越来越强有力的研究工具。