千瓦級(jí)微波等離子體炬(MPT)原子發(fā)射光譜分析用激發(fā)光源的研制.pdf

1、微波等離子體炬(MPT)是國(guó)際公認(rèn)的我國(guó)學(xué)者的原創(chuàng)性成果，是微波等離子體原子發(fā)射光譜法發(fā)展的里程碑之一。自1985被研制出來(lái)后，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)與完善，在各類分析測(cè)試領(lǐng)域都已得到了廣泛應(yīng)用。不過(guò)一直以來(lái)，MPT的典型工作功率均處于低功率水平(100～350W)，因而不能承受水溶液直接霧化進(jìn)樣。低功率MPT光譜儀須要與干燥樣品的進(jìn)樣方法聯(lián)用，這是MPT光譜儀未能被市場(chǎng)很好接受的重要原因。本文對(duì)低功率MPT炬管進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)發(fā)了可在千瓦級(jí)功率

2、下穩(wěn)定工作的炬管，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了炬管的自動(dòng)點(diǎn)火，開(kāi)展了千瓦級(jí)MPT光譜分析裝置的應(yīng)用研究，研制了一臺(tái)順序掃描型千瓦級(jí)MPT光譜儀樣機(jī)。主要取得了如下創(chuàng)新性成果:
　　(1)首次實(shí)現(xiàn)了在千瓦級(jí)功率下穩(wěn)定工作的MPT光源，使得MPT可以承受水溶液直接霧化進(jìn)樣。炬管的重點(diǎn)改進(jìn)包括耦合位置的選擇、炬管散熱問(wèn)題的解決。低功率下ArMPT為單絲旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，而在千瓦級(jí)功率下為雙絲旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，用千瓦級(jí)MPT原子發(fā)射光譜法對(duì)近20種有代表性元素的檢出限

3、進(jìn)行測(cè)試，表明其檢出能力接近于ICP-AES。
　　(2)創(chuàng)新性地改變了MPT的點(diǎn)火方式，實(shí)現(xiàn)了MPT的自動(dòng)點(diǎn)火。通過(guò)仿真深入研究了MPT炬管等離子體形成區(qū)域的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)和炬管的諧振特性以及炬管自動(dòng)點(diǎn)火的關(guān)鍵影響因素。自動(dòng)點(diǎn)火的成功實(shí)現(xiàn)，使得基于MPT的光譜儀結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)單，可靠性更強(qiáng)，操作更加簡(jiǎn)單，對(duì)該儀器的推廣應(yīng)用將具有重要的促進(jìn)作用。
　　(3)首次將ArMPT光源用于油液直接霧化進(jìn)樣分析，展現(xiàn)了千瓦級(jí)ArMPT極強(qiáng)的有

4、機(jī)物耐受能力。首先開(kāi)發(fā)了可能用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的油液在線稀釋進(jìn)樣裝置，然后在油液直接霧化進(jìn)樣的情況下，測(cè)試了MPT對(duì)部分金屬元素的檢測(cè)能力，展現(xiàn)了MPT光譜法在油液分析測(cè)試領(lǐng)域的良好前景。
　　(4)開(kāi)展了HeMPT光譜法檢測(cè)非金屬的應(yīng)用研究。驗(yàn)證了HeMPT對(duì)Cl的離子發(fā)射譜線有良好的激發(fā)效果，用HCl氣體發(fā)生法進(jìn)樣，對(duì)Cl的檢出限為0.26μg·mL-1。
　　(5)研制了順序掃描型千瓦級(jí)MPT光譜儀樣機(jī)，性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)家重