[实用新型]一种基于微波耦合等离子体的原子发射光谱仪

说明书

技术领域

本实用新型属于等离子体光谱仪技术领域，特别涉及一种微波耦合等离子体(MCP)原子发射光谱仪，该仪器可直接进样气态样品进行测量或经雾化器进样液态(含有机溶剂)样品进行测量。

背景技术

原子发射光谱仪是目前通用的一类光谱分析仪器。在原子发射光谱分析领域，目前占据主导地位的是电感耦合等离子体(简称ICP)原子发射光谱仪，但是，ICP光谱仪气体消耗多、整机价格贵、运转费用高，不适合对运行成本有约束的普通用户使用。另外，ICP光谱仪难以测定卤素等非金属元素。

1985年，吉林大学发明了微波等离子体炬(简称MPT)。以MPT为激发光源的MPT原子发射光谱仪成为当时业内研究的热点，如中国专利局公开号为CN105136749A的发明专利公开了“一种微波等离子体炬原子发射光谱仪”，其结构包括大功率微波等离子体炬光源系统、气路控制系统、进样系统、微波源系统、微波传输系统、分光检测系统、检测控制系统等，该光谱仪解决了ICP光谱仪一直存在的价格和运转费用过高的问题，但是，MPT光谱仪的激发光源存在样品承受能力差，需要增加去溶单元消除样品气溶胶中的大量水分，造成仪器应用受到限制。另外，去溶单元内部的硫酸吸收水分的能力会逐渐变化，使得仪器测量基线产生长期漂移，影响测量性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种微波耦合等离子体(MCP)原子发射光谱仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于微波耦合等离子体的原子发射光谱仪，结构有：气体流量控制单元1、进样单元2、微波单元3、分光单元5、控制与检测单元6、数据处理与显示单元7和恒温冷却单元8，其特征在于，结构还有MCP谐振腔单元4；其中气体流量控制单元1用以精确控制各路气体流量，并稳定输送至MCP谐振腔，构成MCP的气体要素，保持等离子体炬焰稳定工作；进样单元2利用气体流量控制单元1输出的载气经雾化器将液态样品雾化形成的气溶胶输送至MCP谐振腔的样品管内，或者由蠕动泵直接泵入气态被测样品至MCP谐振腔的样品管内；微波单元3用以提供连续输出的功率可调的微波能量，构成MCP的能量要素；并且，经第一环形器传输微波能量至MCP谐振腔，并经第二环形器实现MCP谐振腔单元产生的微波反射功率动态测量；MCP谐振腔4具有嵌套同轴结构，MCP谐振腔统合气体要素和能量要素，所形成的等离子体多重复合、能量集中、功率密度高、高温区长，炬形粗壮、准直、稳定，具有明显的中央通道，对样品的承受能力和激发能力强；分光单元5用以接收样品激发后产生的光信号并形成光谱分析信号；控制与检测单元6以微处理器为核心，用以控制各个系统并检测光谱信号；数据处理与显示单元7以计算机和打印机为核心，用以传输、处理、显示和输出光谱分析结果；恒温冷却单元8用以冷却微波单元3，使之可以长时间稳定输出微波功率；