【正文】 （ ICP） 、容耦微波等離子炬（ CMP）和微波誘導(dǎo)等離子體（ MIP） 等。 由于高壓火花放電時(shí)間極短，故在這一瞬間內(nèi)通過分析間隙的電流密度很大（高達(dá) 10000 50000A/cm2， 因此弧焰瞬間溫度很高，可達(dá) 10000K以上，故激發(fā)能量大，可激發(fā)電離電位高的元素。這種電源 常用于金屬、合金中低含量元素的定量分析。此時(shí)，借助高頻高壓電流，不斷地“ 擊穿 ”電極間的氣體，造成電離，維持導(dǎo)電。 低壓交流電弧的工作電壓為 110－ 220V， 設(shè)備簡單，操作安全，應(yīng)用較多。電極頭的溫度較弧焰的溫度低，且與電流大小有關(guān)，一般陽極可達(dá) 3800℃ 。這個(gè)斑點(diǎn)稱為 陽極斑 。氣體中通過電流時(shí)，電極間的電壓和電流的關(guān)系不遵循歐姆定律，其相應(yīng)的關(guān)系如下圖： 電極間電壓 電流 氣體放電中電壓和電流曲線 電弧放電具有 下降的伏安特性 ，這是因?yàn)闅怏w的電阻和固體的不同，氣體的電阻值是變化的，當(dāng)通過氣體電阻的電流增大時(shí)，會(huì)使氣體的溫度增高，氣體的電離度增大，從而使氣體的導(dǎo)電性增加，即電阻變小，使氣體電阻兩端的電壓降反而減少。 如果電極間采用低壓（ 220V） 供電，為了使電極間持續(xù)地放電，必須采用其它方法使電極間的氣體電離。 在電極間的氣體被擊穿后，即使沒有外界電離作用，仍然繼續(xù)保持電離，使放電持續(xù)，這種放電稱為自持放電 。由于在常壓下，空氣幾乎沒有電子或離子，不能導(dǎo)電，所以要借助于外界的力量，才能使氣體產(chǎn)生離子變成導(dǎo)體。光源對(duì)光譜分析的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度都有很大的影響。 ，不能進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形態(tài)的測(cè)定。因此ICP－ AES已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域之中。g－ 1， 絕對(duì)值可達(dá) 10－ 8～ 10－ 9g。 由于光譜的特征性強(qiáng)，所以對(duì)于一些化學(xué)性質(zhì)極相似的元素的分析具有特別重要的意義。 ?原子發(fā)射光譜分析過程 原子發(fā)射光譜分析的過程，一般有 光譜的獲得 和 光譜的分析 兩大過程。但溫度升高，電離的原子數(shù)目也會(huì)增多，而相應(yīng)的原子數(shù)減少，致使原子譜線強(qiáng)度減弱，離子的譜線強(qiáng)度增大 （ 5）基態(tài)原子數(shù) 譜線強(qiáng)度與基態(tài)原子數(shù)成正比。 （ 3）激發(fā)電位 譜線強(qiáng)度與激發(fā)電位成負(fù)指數(shù)關(guān)系。 玻茲曼分布定律 ： Ni = N0 gi/g0e (E / kT) 式中 Ni 為單位體積內(nèi)處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)， N0為單位體積內(nèi)處于基態(tài)的原子數(shù)， gi， g0為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重， Ei為激發(fā)電位， k為 玻茲曼常數(shù)， T為激發(fā)溫度。 二次電離的離子發(fā)出的譜線，稱為 二級(jí)離子線，用羅馬字 “ Ⅲ ”表示 。 主共振線 具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，一般 是該元素最強(qiáng)的譜線； ? 原子線 : 由原子外層電子被激發(fā)到高能態(tài)后躍遷回基態(tài)或較低能態(tài)，所發(fā)射的譜線稱為原子線，在譜線表圖中用羅馬字 “ Ⅰ ” 表示； ? 離子線 : 原子在激發(fā)源中得到足夠能量時(shí)，會(huì)發(fā)生電離。原子發(fā)射光譜是線狀光譜。 1%以下，線性范圍可延長至 7個(gè)數(shù)量級(jí) 。這種方法常用于定性、半定量和定量分析。 發(fā)展的概況 一般認(rèn)為原子發(fā)射光譜是 1860年德國學(xué)者 基爾霍夫 （ Kirchhoff GR） 和 本生 （Bunsen RW） 首先發(fā)現(xiàn)的，他們利用分光鏡研究鹽和鹽溶液在火焰中加熱時(shí)所產(chǎn)生的特征光輻射，從而發(fā)現(xiàn)了 Rb和 Cs兩元素。 ? 其實(shí)在更早時(shí)候， 1826年泰爾博 （ Talbot） 就說明某些波長的光線是表征某些元素的特征。 在一般情況下，用于 1%以下含量的組份測(cè)定，檢出限可達(dá) ppm， 精密度為177。這種方法可有效地用于測(cè)量高、中、低含量的元素 。 ? 必須明確如下幾個(gè)問題： 原子中外層電子（稱為價(jià)電子或光電子）的能量分布是量子化的，所以△ E的值不是連續(xù)的，原子光譜是線光譜； 同一原子中，電子能級(jí)很多，有各種不同的能級(jí)躍遷，即可以發(fā)射出許多不同 或 的輻射線。原子電離失去一個(gè)電子稱為一次電離，一次電離的離子再失去一個(gè)電子稱為二次電離，依此類推。 例如 Mg Ⅰ nm為原子線，MgⅡ nm為一次電離離子線。 影響譜線強(qiáng)度的因素為： （ 1）統(tǒng)計(jì)權(quán)重 譜線強(qiáng)度與激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重之比成正比。在溫度一定時(shí)，激發(fā)電位越高，處于該能量狀態(tài)的原子數(shù)越少，譜線強(qiáng)度越小。在一定的條件下，基態(tài)原子數(shù)與試樣中該元素濃度成正比。具體可分為： 1. 試樣的處理 要根據(jù)進(jìn)樣方式的不同進(jìn)行處理：做成粉末或溶液等，有些時(shí)間還要進(jìn)行必要的分離或富集； 2. 樣品的激發(fā) 在激發(fā)源上進(jìn)行，激發(fā)源把樣品蒸發(fā)、分解原子化和激發(fā)； 3. 光譜的獲得和記錄 從光譜儀中獲得光譜并進(jìn)行記錄； 4. 光譜的檢測(cè) 用檢測(cè)儀器進(jìn)行光譜的定性、半定量、定量分析 原子發(fā)射光譜法的特點(diǎn) 可同時(shí)檢測(cè)一個(gè)樣品中的多種元素。如鈮和鉭、銑和鉿、十幾種稀土元素的分析用其他方法都很困難，而對(duì) AES來說是毫無困難之舉。 用電感耦合等離子體（ ICP） 新光源，檢出限可低至 數(shù)量級(jí) 。 ，適于整批樣品的多組分測(cè)定，尤其是定性分析更顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 線。目前常用的光源有 直流電弧、交流電弧、電火花及電感耦合高頻等離子體（ ICP）。使電離的方法有： 紫外線照射、電子轟擊、電子或離子對(duì)中性原子碰撞以及金屬灼熱時(shí)發(fā)射電子等 。光譜分析用的電光源（電弧和點(diǎn)火花），都屬于自持放電類型。通常使用一個(gè)小功率的高頻振蕩放電器使氣體電離，稱為“ 引燃 ”。 1. 直流電弧 電源一般為可控硅整流器。陽極斑的溫度較高，有利于試樣的蒸發(fā)。 直流電弧的最大 優(yōu)點(diǎn) 是 : 電極頭溫度高（與其它光源比較），蒸發(fā)能力強(qiáng)； 缺點(diǎn) 是 : 放電不穩(wěn)定，且弧較厚，自吸現(xiàn)象嚴(yán)重，故不適宜用于高含量定量分析，但可很好地應(yīng)用于礦石等的定性、半定量及痕量元素的定量分析。 低壓交流電弧發(fā)生器由高頻引弧電路（ Ⅰ ）和低壓電弧電路（ Ⅱ ）組成。 在 這種情況下，低頻低壓交流電就能不斷地流過，維持電弧的燃燒。 3. 電火花 高壓電火花通常使用 10000V以上的高壓交流電通過間隙放電，產(chǎn)生電火花。 由于電火花是以間隙方式進(jìn)行工作的，平均電流密度并不高，所以電極頭溫度較低，且弧焰半徑較小。 ?電感耦合高頻等離子體 電感耦合高頻等離子體（ ICP） 是本世紀(jì) 60年代提出， 70年代獲得迅速發(fā)展的一種新型的激發(fā)光源。當(dāng)高頻電流通過線圈時(shí)，在管的內(nèi)外形成強(qiáng)烈的振蕩磁場(chǎng)。這個(gè)高頻感應(yīng)電流，產(chǎn)生大量的熱能，又促進(jìn)氣體電離，維持氣體的高溫，從而 形成等離子炬 。最外層通Ar氣作為冷卻氣，沿切線方向引入，并螺旋上升，其作用： 第一 ，將等離子體吹離外層石英管的內(nèi)壁，可