等離子發(fā)射光譜儀的使用

等離子體發(fā)射光譜儀的使用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獾入x子體發(fā)射光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；學(xué)習(xí)等離子體發(fā)射光譜儀的樣品制備方法；學(xué)習(xí)等離子體發(fā)射光譜儀的操作；掌握等離子體發(fā)射光譜圖的分析二、 等離子體發(fā)射光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.1等離子體等離子體又叫做電漿，是由被剝奪部分電子后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。等離子體常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。冰升溫至0°C會變成水，如繼續(xù)使溫度升至100°C，那么水就會沸騰成為水蒸氣。隨著溫度的上升，物質(zhì)的存在狀態(tài)一般會呈現(xiàn)出固態(tài)一液態(tài)一氣態(tài)三種物態(tài)的轉(zhuǎn)化過程，我們把這三種基本形態(tài)稱為物質(zhì)的三態(tài)。那么對于氣態(tài)物質(zhì)，溫度升至幾千度時(shí)，將會有什么新變化呢？由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動加劇，相互間的碰撞就會使氣體分子產(chǎn)生電離，這樣物質(zhì)就變成由自由運(yùn)動并相互作用的正離子和電子組成的混合物(蠟燭的火焰就處于這種狀態(tài))。我們把物質(zhì)的這種存在狀態(tài)稱為物質(zhì)的第四態(tài)，即等離子體(plasma)。因?yàn)殡婋x過程中正離子和電子總是成對出現(xiàn)，所以等離子體中正離子和電子的總數(shù)大致相等，總體來看為準(zhǔn)電中性。反過來，我們可以把等離子體定義為：正離子和電子的密度大致相等的電離氣體。從剛才提到的微弱的蠟燭火焰，我們可以看到等離子體的存在，而夜空中的滿天星斗又都是高溫的完全電離等離子體。據(jù)印度天體物理學(xué)家沙哈(M.Saha，1893-1956)的計(jì)算，宇宙中的99.9%的物質(zhì)處于等離子體狀態(tài)。此外，太陽、電離層、極光、雷電等都是自然界中的等離子體。在人工生成等離子體的方法中，氣體放電法比加熱的辦法更加簡便高效，諸如熒光燈、霓虹燈、電弧焊、電暈放電等等。在自然和人工生成的各種主要類型的等離子體的密度和溫度的數(shù)值，其密度為106(單位：個(gè)/m3)的稀薄星際等離子體到密度為1025的電弧放電等離子體，跨越近20個(gè)數(shù)量級。其溫度分布范圍則從100K的低溫到超高溫核聚變等離子體的108-109K(1-10億度)。溫度軸的單位eV(electronvolt)是等離子體領(lǐng)域中常用的溫度單位，1eV=11600K。通常，等離子體中存在電子、正離子和中性粒子(包括不帶電荷的粒子如原子或分子以及原子團(tuán))等三種粒子。設(shè)它們的密度分別為ne,ni,nn，由于準(zhǔn)電中性，所以電離前氣體分子密度為ne^nn。于是，我們定義電離度月=ne/(ne+nn)，以此來衡量等離子體的電離程度。日冕、核聚變中的高溫等離子體的電離度都是100%，像這樣月=1的等離子體稱為完全電離等離子體。電離度大于1%(PN10-2)的稱為強(qiáng)電離等離子體，像火焰中的等離子體大部分是中性粒子(P<10-3)，稱之為弱電離等離子體。 若放電是在接近于大氣壓的高氣壓條件下進(jìn)行，那么電子、離子、中性粒子會通過激烈碰撞而充分交換動能，從而使等離子體達(dá)到熱平衡狀態(tài)。若電子、離子、中性粒子的溫度分別為了Te，Ti，Tn，我們把這三種粒子的溫度近似相等(Te^Ti^Tn)的熱平衡等離子體稱為熱等離子體(thermalplasma)，在實(shí)際的熱等離子體發(fā)生裝置中，陰極和陽極間的電弧放電作用使得流入的工作氣體發(fā)生電離，輸出的等離另一方面，子體呈噴射狀，可用作等離子體射流（plasmajet）、等離子體噴焰（plasmatorch）等。另一方面，數(shù)百帕以下的低氣壓等離子體常常處于非熱平衡狀態(tài)。此時(shí)，電子在與離子或中性粒子的碰撞過程中幾乎不損失能量，所以有Te>>Ti、Te>>Tn。我們把這樣的等離子體稱為低溫等離子體（coldplasma）。當(dāng)然，即使是在高氣壓下，低溫等離子體還可以通過不產(chǎn)生熱效應(yīng)的短脈沖放電模式即電暈放電（ coronadischarge）或電弧滑動噴射式放電來生成。大氣壓下的輝光放電技術(shù)目前也已成為世界各國的研究熱點(diǎn)?？僧a(chǎn)生大氣壓非平衡態(tài)等離子體的機(jī)理尚不清楚，在高氣壓下等離子體的輸運(yùn)特性的研究也剛剛起步，現(xiàn)已形成新的研究熱點(diǎn)。（1） 高溫等離子體（2） 低溫等離子體低溫等離子體，是當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的著火電壓時(shí)，氣體分子被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。低溫等離子體物理與應(yīng)用已經(jīng)是一個(gè)具有全球影響的重要的科學(xué)與工程，對高科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及傳統(tǒng)工業(yè)的改造有著巨大的影響。低溫等離子體技術(shù)廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體工業(yè)、聚合物薄膜、材料防腐蝕、等離子體電子學(xué)、等離子體合成、等離子體冶金、等離子體煤化工、等離子體三廢處理等領(lǐng)域2.2等離子體發(fā)射光譜儀（1） 原子發(fā)色光譜圖的表示（2） 原子發(fā)色光譜圖的特征（3） 影響原子發(fā)色光譜圖的因素（4） 等離子體發(fā)射光譜儀的特點(diǎn)可同時(shí)測定多種元素；6000?10000°C（5） 等離子體發(fā)射光譜儀的測試功能等離子體發(fā)射光譜儀主要用來測試金屬元素和非金屬元素中的B、P、Si等元素?？蛇M(jìn)行定性分析、定量分析、半定量分析。2.3等離子體發(fā)射光譜儀三、 樣品制備方法3.1制樣要求3.2制樣方法四、 儀器與材料等離子發(fā)射光譜儀電感耦合等高子體發(fā)射光譜儀依次把穩(wěn)壓器、光譜儀主開芝其二般過夜（最少4個(gè)小時(shí)）。叫至熊*蒿膏余壓不低于1Moa）、冷卻循環(huán)水、仝壓機(jī)和抽及開關(guān)。更換清洗吸樣管用的高純水。打開計(jì)算機(jī)及顯示器開關(guān)?點(diǎn)百打賣昔中“WinLab32”程序，過一會，顯小王菜單’出現(xiàn)診斷對話框，系統(tǒng)預(yù)熱15小時(shí)觀察吸管應(yīng)插入水中，點(diǎn)等吃世馳］女“On”按鈕,此時(shí)儀器會自動點(diǎn)燃等離壬體’壬當(dāng)?shù)入x子體點(diǎn)燃后.可以從儀器的安全到等離子體發(fā)出的光。如果點(diǎn)不著，則右在顯示器上提7F錯(cuò)誤信息。 八5等離子點(diǎn)及后，吸入蒸t留水儀器穩(wěn)定大約3°分鐘后。點(diǎn)擊方法編輯器圖標(biāo)，建立分析方法，銖后進(jìn)行手動分析，進(jìn)