立體螺旋線圈微型ICP激發(fā)源研究.pdf

1、原子發(fā)射光譜儀是常用的一族物質(zhì)成分分析儀器，光譜儀因配用的激發(fā)源不同可分為火花光譜儀、電感耦合等離子體（Inductively Coupled Plasma，ICP）光譜儀、輝光放電等離子體光譜儀等多個(gè)品種。其中ICP光譜儀因諸多優(yōu)點(diǎn)成為最為重要的分析儀器之一。在某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，光譜儀體積的縮小比波長(zhǎng)分辯率的要求更加重要，光譜儀微型化已成為分析儀器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前關(guān)于微型光譜儀激發(fā)源特別是微型ICP激發(fā)源的研究報(bào)道很少，從某種

2、意義上講激發(fā)源的微型化制約了光譜儀的微型化研究進(jìn)程。因此研究開發(fā)激發(fā)性能穩(wěn)定可靠的微型ICP激發(fā)源具有重要的應(yīng)用前景。
　　 綜述了微型ICP光譜激發(fā)源的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)立體線圈和平面線圈中的電磁場(chǎng)能量分布密度進(jìn)行了理論分析對(duì)比，得出了立體線圈電磁場(chǎng)能量密度大于平面線圈的結(jié)論。提出了一種采用立體螺旋線圈的微型ICP激發(fā)源方案，并設(shè)計(jì)加工了24種參數(shù)的立體螺旋線圈微型ICP激發(fā)源。采用全面試驗(yàn)法測(cè)試了50Pa～250Pa范圍

3、內(nèi)Ar氣壓對(duì)ICP激發(fā)源啟燃/維持功率的影響，以及微型ICP激發(fā)源立體螺旋線圈匝數(shù)、線圈直徑對(duì)激發(fā)源啟燃/維持功率的影響。采用正交試驗(yàn)法找出了微型ICP激發(fā)源易于啟燃的最佳參數(shù)組合。
　　 采用13.56MHz射頻驅(qū)動(dòng)電源、氬氣氣壓在50Pa～250Pa范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在線圈匝數(shù)為2.5～5.5匝、線圈直徑為3～10mm、線圈導(dǎo)線直徑為0.5～1mm范圍時(shí)，設(shè)計(jì)的立體線圈激發(fā)源均能啟燃工作。最佳線圈參數(shù)為直徑5mm、4.5匝