悬浮液雾化进样感耦等离子体基本参数研究——Ⅱ等离子体电子密度测定.pdfVIP

第29卷，第5期 光谱学与光谱分析 200 and 9年5月 SpectroscopySpectralAnalysis May，2009 悬浮液雾化进样感耦等离子体基本参数研究 ——Ⅱ等离子体电子密度测定 汪 正1’2，邱德仁2，陶光仪1，杨芄原2’ 1．中国科学院上海硅酸盐研究所，上海200050 2．复旦大学化学系，上海200433 摘要研究了悬浮液雾化进样感耦等离子体原子发射光谱基本参数一等离子体电子密度的测定。实验使用 Stark效应常用的谱线％线来计算等离子体电子密度。测定结果表明悬浮液雾化进样同水溶液雾化进样感 耦等离子体原子发射光谱时等离子体电子密度没有发生显著的变化，数值基本上为1015数量级。固含量高达 10％Ti()2悬浮液雾化进样等离子体原子发射光谱，电子密度测定结果仅有微小的降低。高固含量悬浮液雾 化进样等离子体原子发射光谱没有显著地影响等离子体电子密度，有助于使用高固含量悬浮液雾化进样等 离子体原子发射光谱来进行痕量元素分析测定。 关键词悬浮液进样；感耦等离子体光谱；等离子体电子密度 中图分类号：0657．3文献标识码：A DOi：10．3964／j．issn．1000-0593(2009)05—1402-03 液雾化进样等离子体光谱分析的相关现象。 引 言 1电子密度测量原理 电子密度(浓度)是等离子体的基本参数之一，它与等离 子体的组成和温度有关。电子密度测量是等离子体诊断的重 Saha法适用于测量局部热平衡体系中的电子密度【l…。 要内容之一，常用方法有Saha法和Stark宽度法等。 谱线强度比和温度都可由光谱法实验测得，通过如下公式计 对于溶液雾化进样感耦等离子体原子发射光谱基本参 算出电子密度。 数一等离子体电子密度研究报道较多，研究也比较成熟【l’21。 最近Torres等【3j还使用Stark宽度法模拟诊断微波放电时电魂子24．ss×1015(等)(譬)一(刍)一’ 子密度。Yang等[4’5J曾对等离子体模型和计算机模拟计算电 ，rB／21n—-s—o—40—(v—+rE—m—-一e1) 感耦合等离子体放电行为作过专门的综述，并就数学模拟和 Stark法通过谱线的Stark展宽效应测量谱线轮廓的半 实验ICP中基本参数如电子密度、电子温度进行了比较。李 宽度来计算电子密度【l…。无需经过温度测量，因此准确度较 义久等[61对小功率空气一氩气混合气冷却ICP中电子密度进 sah法好。Stark法可用于测量非LTE体系的电子密度，因 行过测定。悬浮液进样等离子体光谱／质谱运用于环境、地 此用于ICP光源的诊断。测量Stark效应常用的谱线是H； 质、陶瓷材料等成分分析已取得了较大的进展[7』]。针对悬 浮液进样模式，粒子在等离子体蒸发、原子化等行为等却鲜 线，它是氢光谱Balmer系的第二条谱线，波长486．1n／n。采 用此法的优点是：有较可靠的数据可用；较少受到干扰；轮 有报道，而电子密度参数等起着决定性的作用。Spaxkes 廓有足够的展宽及强度，便于测量。 等L91使用电子密度参数解释悬浮液进样直流等离子体(DCP) 及添加易电离元素到悬浮液基体引起的基体效应相关现象和 采用％线测量时，光源中须加入1％的氢。对于ICP， 等离子基本参数变化。而悬浮液雾化进样电感耦合等离子体