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歡迎參加利曼公司PRODIGYICP2015.9丹東用戶研討會楊建
及LEEMANPRODIGYICP結(jié)構(gòu)特點------------P58~104
第二部分:PRODIGYICP的使用前--------------------------------------------P106~126
(應(yīng)該注意的幾個關(guān)鍵點)第三部分:PRODIGYICP的使用中----------------------------------------------P127~151
(或許您可能遇到的幾類問題)
第四部分:PRODIGYICP的使用后----------------------------------------------P152~176
(日常維護(hù)性保養(yǎng))2第一部分:ICP-OES基本原理及LEEMANPRODIGYICP結(jié)構(gòu)特點3第一部分:1.ICP-OES基本原理
41.1原子光譜的基本理論1666年英國物理學(xué)家牛頓(Newton)通過棱鏡色散實驗,觀察到不同的顏色依次排列一條彩色的譜帶,稱之為光譜,也是光譜分析的基本原理。
起源與發(fā)展歷史51860年本生(Bunsen)和基爾霍夫(Kirchohoff)他們首先把分光鏡用于化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)組成與光譜之間關(guān)系并提出:每種元素被激發(fā)時便產(chǎn)生自己特有的光譜每種元素可以根據(jù)它的光譜線的存在而肯定它的存在根據(jù)元素的這種特性,陸續(xù)發(fā)現(xiàn):銫(1860),銣(1861),鉈(1861),銦(1863),鎵(1875),釤(1879),鐠(1885)釹(1885),鐿(1878),鈥(1879),鈧(1879),鏑(1886),銩(1879),釓(1886)鍺(1886),氦(1895),氬(1894),氖(1894),氪(1894),氙(1894),銪(1906)奠定了光譜定性分析的基礎(chǔ)。定性分析時代61925年吉拉赫(Gerlach)
提出了譜線的相對強(qiáng)度概念,即用內(nèi)標(biāo)法來進(jìn)行分析,提高了光譜分析的精密度和準(zhǔn)確度,為光譜定量分析奠定了基礎(chǔ)。
定量分析時代1930-1931塞伯-羅馬金公經(jīng)驗公式光譜定量分析是根據(jù)被測試樣中元素的譜線強(qiáng)度來確定元素的含量。在條件一定時,譜線強(qiáng)度I與待測元素含量c關(guān)系為:
I=acba為常數(shù)---與蒸發(fā)、激發(fā)過程等有關(guān);b為自常數(shù)7原子發(fā)射光譜分析是根據(jù)試樣物質(zhì)中氣態(tài)原子(或離子)被激發(fā)以后,其外層電子輻射躍遷所發(fā)射的特征輻射能(不同的光譜),來研究物質(zhì)化學(xué)組成的一種方法。原子的輻射與躍遷基態(tài):不同物質(zhì)由不同元素的原子所組成,而原子都包含著一個結(jié)構(gòu)緊密的原子核,核外圍繞著不斷運動的電子;每個電子處于一定的能級上,具有一定的能量;在正常的情況下,原子處于穩(wěn)定狀態(tài),它的能量是最低的,這種狀態(tài)稱為基態(tài)。激發(fā)態(tài):當(dāng)原子受到能量(如熱能、電能等)的作用時,原子由于與高速運動的氣態(tài)粒子和電子相互碰撞而獲得了能量,使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到更高的能級上,處在這種狀態(tài)的原子稱激發(fā)態(tài)。8激發(fā)電位:電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量稱為激發(fā)電位。電離:當(dāng)外加的能量足夠大時,原子中的電子脫離原子核的束縛力,使原子成為離子,這種過程稱為電離。處于激發(fā)態(tài)的原子是十分不穩(wěn)定的,在極短的時間內(nèi)便躍遷至基態(tài)或其它較低的能級上。當(dāng)原子從較高能級躍遷到基態(tài)或其它較低的能級的過程中,將釋放出多余的能量,這種能量是以一定波長的電磁波的形式輻射出去的,其輻射的能量可用下式表示:△E=E2-E1=h.v=h.c/λ
h為普朗克(Planck)常數(shù)c為光在真空中的速度
v及λ分別為所發(fā)射電磁波的頻率及波長9等離子體光源Inductively
Coupled
Plasma等離子體:Langmuir在1929年提出,目前一般指電離度超過0.1%被電離了的氣體,這種氣體不僅含有中性原子和分子,而且含有大量的電子和離子,且電子和正離子的濃度處于平衡狀態(tài),從整體來看是處于中性的。10等離子體(ICP)光源的裝置構(gòu)成
高頻發(fā)生器高頻發(fā)生器的作用是產(chǎn)生高頻磁場以供給等離子體能量
感應(yīng)線圈感應(yīng)線圈一般以圓銅管或方銅管繞成的2-5匝水冷線圈。當(dāng)有高頻電流通過線圈時,產(chǎn)生軸向磁場將能量耦合給等離子體,并維持等離子炬。
石英炬管和供氣系統(tǒng)
試樣引入系統(tǒng)
11石英炬管炬管由三層同心石英管組成外管(冷卻氣)目的是使等離子體離開外層石英管內(nèi)壁,以避免它燒毀石英管;采用切向進(jìn)氣,其目的是利用離心作用在炬管中心產(chǎn)生低氣壓通道,以利于進(jìn)樣。中層(輔助氣)石英管出口做成喇叭形,通入Ar氣維持等離子體的作用,有時也可以不通Ar氣;其作用保護(hù)中心管和中層管的頂端,尤其是中心管口不被燒熔或過熱,減少氣溶膠所帶的鹽分過多地沉積在中心管口上。另外它又起到抬升ICP,改變等離子體觀察度的作用。內(nèi)層(載氣)石英管內(nèi)徑約為1-2mm,其作用之一是載帶試樣氣溶膠由內(nèi)管注入等離子體內(nèi);作用之二是作為動力在霧化器將樣品的溶液轉(zhuǎn)化為粒徑只有1-10um的氣溶膠;作用之三是對霧化器、霧化室、中心管起清洗作用。12等離子體(ICP)光源的形成過程當(dāng)線圈上有高頻電流通過時,則在線圈的軸線方向上產(chǎn)生一個強(qiáng)烈振蕩的環(huán)形磁場。開始時,炬管中的氬氣并不導(dǎo)電,因而也不會形成放電。當(dāng)點火器的高頻火花放電在炬管內(nèi)使小量氬氣電離,一旦在炬管內(nèi)出現(xiàn)了導(dǎo)電的粒子,由于磁場的作用,在垂直于磁場方向的截面上就會感生出流經(jīng)閉合圓形路徑的渦流,強(qiáng)大的電流產(chǎn)生高熱又將氣體加熱,瞬間使氣體形成最高溫度可達(dá)10000K的穩(wěn)定的等離子炬。13等離子體(ICP)光源的形成示意圖14等離子體(ICP)光源的分區(qū)特性預(yù)熱區(qū)(PHZ)位于ICP最下端,試樣氣溶膠的入口處,該區(qū)只有幾毫米高,試樣氣溶膠與高溫等離子體在該區(qū)相遇,除去溶劑,接著固體熔融蒸發(fā),然后蒸氣進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)樵?;等離子體主要通過這一區(qū)域與高頻感應(yīng)線圈耦合而獲得能量;該區(qū)溫度高達(dá)10000K,電子密度很高,由于黑體輻射、離子復(fù)合等產(chǎn)生很強(qiáng)的連續(xù)背景輻射。初始輻射區(qū)(IRZ)該區(qū)延伸到高頻負(fù)載線圈以上6~12mm,這取決于等離子體運行參數(shù);該區(qū)比PHZ區(qū)溫度高,有足夠能量將PHZ中形成的原子激發(fā)到較高能級,得到較強(qiáng)的原子發(fā)射線。正常分析區(qū)(NAZ)一般在感應(yīng)圈以上10-20mm左右,呈半透明狀態(tài),溫度約為6000-8000K,是分析物原子化、激發(fā)、電離與輻射的主要區(qū)域,光譜分析就在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。尾焰區(qū)(TailPlume)等離子體焰已開始冷卻,試樣原子開始向外移動,中心通道不再有明顯界限,尾焰是較低能級躍遷的原子擴(kuò)散區(qū)。15等離子體(ICP)光源的分區(qū)16等離子體(ICP)光源的溫度分布17等離子體(ICP)光源激發(fā)試樣氣溶膠的過程18等離子體(ICP)光源采用Ar的優(yōu)點Ar為單原子惰性氣體,其電離能基本位于所有待測元素之上且低于其它惰性氣體;不與試樣組分形成難解離的穩(wěn)定化合物,也不會象分子那樣因解離而消耗能量,有良好的激發(fā)性能,本身的光譜簡單。
IonizationPotential19譜線的自吸與自蝕自吸從光源中部所產(chǎn)生的輻射,當(dāng)通過其外圍時有可能被同類基態(tài)原子吸收,這一現(xiàn)象一旦出現(xiàn)則稱為自吸收。自吸過程使光譜線的強(qiáng)度減弱且破壞了在等離子區(qū)中輻射強(qiáng)度與粒子濃度間的關(guān)系。
I=ACb
自蝕在光源中其中心部分激發(fā)溫度高,存在較多的激發(fā)態(tài)的原子或離子,但在光源的外圍,是一個低溫區(qū),含有大量基態(tài)原子,當(dāng)原子或離子從光源中心所發(fā)射的譜線,其中心波長附近實際上完全被外圍基態(tài)原子所吸收,被吸收的輻射由外圍本身的輻射來代替,但發(fā)射很弱,不能完全補(bǔ)償光源中心輻射的損失,因而在譜線中心吸收最嚴(yán)重,當(dāng)原子濃度很高時,譜線輪廓在中央部就出現(xiàn)凹陷,即產(chǎn)生自蝕。20譜線自吸與自蝕示意圖21等離子體(ICP)光源的觀察方式垂直觀察(Radial):受基本干擾較小,可靈活選擇分析最佳觀察高度,但由于在等離子體發(fā)射光譜中,其發(fā)射信號的強(qiáng)度主要取決于光源通道的長度,而垂直觀測的受狹縫高度的限制,其檢出限相對于水平觀測的高數(shù)倍,同時采用垂直觀測時檢測器接受到環(huán)形區(qū)的輻射背景,降低了測定時的信背比;主要適用于基體較為復(fù)雜的領(lǐng)域分析。水平觀察(Axial):水平觀測的可以接受比較強(qiáng)的發(fā)射信號,具有較高的信背比及較低檢出限的優(yōu)點,但由于炬管是水平放置,外層石英管的延伸部分要包含整個等離子體焰炬,容易使炬管沾污的缺點,同時由于產(chǎn)生的熱量不能及時排除,RF功率也不能太高;主要適用于基體較為簡單的領(lǐng)域分析。22等離子體(ICP)光源的特點(1)溫度高,惰性氣氛,原子化條件好,有利于難熔化合物的分解和元素激發(fā),有很高的靈敏度和穩(wěn)定性
(2)“趨膚效應(yīng)”,渦電流在外表面處密度大,使表面溫度高,軸心溫度低,中心通道進(jìn)樣對等離子的穩(wěn)定性影響小。也有效消除自吸現(xiàn)象,線性范圍寬(4~5個數(shù)量級)(3)
ICP中電子密度大,堿金屬電離造成的影響小(4)Ar氣體產(chǎn)生的背景干擾小(5)無電極放電,無電極污染23ICP-oes光譜分析的干擾實踐證明ICP光源具有較小干擾,保證了分析的較高精度和準(zhǔn)確度,但并不能完全避免其存在干擾的問題。物理干擾化學(xué)干擾光譜干擾
電離干擾與基體效應(yīng)干擾24物理干擾ICP光譜分析的試樣為液態(tài),因此溶液的粘度、比重及表面張力等均對霧化過程、霧滴粒徑、氣溶膠的傳輸以及溶劑的蒸發(fā)等都有影響,而粘度又與溶液的組成,酸的濃度和種類及溫度等因素相關(guān)。解決辦法:保證標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測試樣無論在基體元素的組成、總鹽度、有機(jī)溶劑和酸的濃度等方面盡可能一致;采用蠕動泵進(jìn)樣;內(nèi)標(biāo)校正法;基體匹配或標(biāo)準(zhǔn)加入法?;瘜W(xué)干擾由于ICP的特性,化學(xué)干擾比起火焰原子吸收或發(fā)射光譜法可以忽略。25光譜干擾光譜干擾主要分為兩類,一類是譜線重疊干擾,它是由于光譜儀色散率和分辨率的不足,使某些共存元素的譜線重疊在分析上的干擾。另一類是背景干擾,這類干擾與基體成分及ICP光源本身所發(fā)射的強(qiáng)烈的雜散光的影響有關(guān)。解決辦法:對于譜線重疊采用高分辨率的分光系統(tǒng)來減小干擾;采用干擾元素校正方法(IEC);避開選擇存在干擾的譜線?;w效應(yīng)干擾采用基體匹配、分離技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)加入法可消除或抑制基體效應(yīng)
26IEC干擾元素校正方法例:測定鋅精礦中鎢元素的含量Zn207.908nmW207.911nm①進(jìn)100ug/mLZn標(biāo)準(zhǔn)溶液,讀取W207.911nm譜線強(qiáng)度(100cps);干擾元素在分析元素波長處產(chǎn)生的貢獻(xiàn)強(qiáng)度Ia。②進(jìn)100ug/mLZn標(biāo)準(zhǔn)溶液,讀取Zn207.908nm譜線強(qiáng)度(10000cps);干擾元素在其自身波長處產(chǎn)生的強(qiáng)度Ib。③K=Ia/Ib=100cps/10000cps=0.01④IW實際=IW測量-K·I干擾元素Zn27標(biāo)準(zhǔn)加入法Sample
Conc.STD0STD1STD2STD3Conc.Intensity281.2儀器構(gòu)成基本環(huán)節(jié)
進(jìn)樣系統(tǒng)蠕動泵(Pump)霧化器(Nebulizer)霧化室(SprayChamber)29蠕動泵(Pump)30蠕動泵的功能
保證溶液以一定速率均勻的進(jìn)入霧化器;廣泛的應(yīng)用于無自動提升功能的如Babington、V-groove、Ultrasonic及有自動提升功能的如Concentric、Cross-flow霧化器??梢栽谝欢ǔ潭壬辖鉀Q在進(jìn)樣過程中因溶液本身粘度及表面張力而產(chǎn)生的影響。多通道設(shè)計,同時實現(xiàn)樣品溶液、內(nèi)標(biāo)液等的導(dǎo)進(jìn)與廢液的導(dǎo)出,并實現(xiàn)進(jìn)樣系統(tǒng)的清洗功能。31霧化器(Nebulizer)霧化器的作用是將溶液轉(zhuǎn)化為氣溶膠形式而進(jìn)入等離子體中,由于氣溶膠在等離子體中要經(jīng)歷脫溶、蒸發(fā)、原子化或離子化、激發(fā)一系列過程,因此要求產(chǎn)生的氣溶膠直徑要小、均勻、霧化效率高。同心霧化器(Concentric)
巴冰頓霧化器(Babington)
交叉霧化器(Cross-flow)
超聲波霧化器(Ultrasonic)32同心霧化器(Concentric)又稱邁恩哈德(Meinhard)霧化器,通常由硼硅酸鹽玻璃制成,是ICP光譜分析中最常用的霧化器,他是利用通過小孔的高速氣流形成的負(fù)壓進(jìn)行提升和霧化液體的,其主要指標(biāo)是提升量和霧化效率。普通的玻璃同心氣動霧化器的霧化效率大約在3-5%,同心氣動霧化器主要缺點是對于高鹽(TDS)分析比較敏感,由于溶液物理性質(zhì)的變化會在噴口處沉積而降低提升量而改變霧化效率,而影響分析性能。33巴冰頓霧化器(Babington)又稱V-Groove霧化器,通常基座、進(jìn)液管、進(jìn)氣管構(gòu)成;主要特點是不會產(chǎn)生鹽類沉積的現(xiàn)象,適用于高鹽份樣品、有機(jī)溶劑及含有懸浮顆粒樣品溶液的分析,耐氫氟酸腐蝕。V-Groove霧化器34雙鉑網(wǎng)霧化器(HildebrandGridNebulizer)Leeman專利設(shè)計的H-G雙鉑網(wǎng)霧化器,具有低殘留、響應(yīng)快、霧化效率高、高靈敏度、低出限等特點;可直接霧化高鹽樣品、有機(jī)溶劑、含氫氟酸的樣品等;還可用于氫化物發(fā)生法分析。35交叉霧化器(cross-flow)又稱直角霧化器,其設(shè)計是在耐腐蝕的基座上進(jìn)液管與霧化氣管成直角,成霧機(jī)理類似同心霧化器,兩個毛細(xì)管可根據(jù)需要選擇玻璃或Pt-Ir合金,根據(jù)實驗資料證明,交叉霧化器對于高鹽分樣品的敏感性要比同心的好,但在分析過程中相同條件下同心的光譜背景比交叉的要稍微低點,在分析精密度和檢出限方面,具有和同心相同的水平。ArgonSolution36超聲波霧化器(Ultrasonic)超聲波霧化器是利用電子超聲波振蕩原理把試液霧化成高密度的氣溶膠;在檢出限及霧化效率方面具有較高的水平,并適用高鹽組份溶液的霧化;但是因其機(jī)理及結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,存在較大記憶效應(yīng)且價格較為昂貴。因此,應(yīng)用并不廣泛.37霧化室(spraychamber)氣溶膠傳輸效率:被霧化的溶液實際到達(dá)等離子體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。作用之一是去除霧化過程中產(chǎn)生的較大霧滴顆粒,加速氣溶膠微粒在等離子體中去溶、蒸發(fā)和原子化的過程;作用之二是克服因蠕動泵的脈動對霧化所產(chǎn)生的影響,使分離后的細(xì)化霧滴能夠平穩(wěn)的進(jìn)入等離子體。筒形霧化室(Scott)
旋流霧化室(Cyclonic)
梨形霧化室38Scott霧化室利用霧化室內(nèi)壁上的湍流沉降作用,或利用重力作用除去較大的霧滴。
39旋流霧化室(cyclonic)氣溶膠以切線方向噴入霧化室并向下盤旋行進(jìn),產(chǎn)生了作用在霧滴上的離心力,從而將霧滴拋向器壁。在霧化室底部,氣溶膠改變方向并與原來路線同軸地成更緊密的螺旋形向頂部移動;拋向器壁的大霧滴由底部的廢液管排出,而小霧滴進(jìn)入炬管。旋流霧化室具有高效、快速和記憶效應(yīng)小的特點,在現(xiàn)代ICP中已得到廣泛的應(yīng)用。40
帶有冷卻功能的霧室?guī)涔δ艿撵F室新型帶冷卻功能的冷卻器
利用半導(dǎo)體制冷方式較水冷方式:
制冷效率更高速度更快精度更高41分光系統(tǒng)中階梯光柵+石英棱鏡二維色散42中階梯光柵(echelle)1949年美國麻省理工學(xué)院的Harrison教授擺脫常規(guī)光柵設(shè)計思路,從增加閃耀角
,利用“短槽面”獲得高衍射級次m著手,增加兩刻線間距離d的方法研制成中階梯光柵(Echelle),這種光柵刻線數(shù)目較少(8-80條),使用的光譜級次高(m=28-200),具有光譜范圍寬、色散率大、分辨率好等突出優(yōu)點。但由于當(dāng)時無法解決光譜級次間重疊的問題,在五、六十年代未受到重視,直到七十年代由于與棱鏡配合實現(xiàn)了交叉色散,將一維光譜變?yōu)槎S光譜,方得到實際應(yīng)用。隨著九十年代初二維半導(dǎo)體檢測器(CID)和(CCD)的應(yīng)用,中階梯光柵的優(yōu)點才在ICP-OES光譜分析中充分的展現(xiàn)出來。43中階梯光柵通過增大閃耀角β、光柵常數(shù)d和光譜級次m提高分辯率。閃耀角:光柵刻痕小反射面與光柵平面的夾角。大閃耀角、高光譜級次44分辯率R:儀器的分辨率又稱分辯本領(lǐng),是指儀器兩條波長相差極小的譜線,按Rayleigh原則可分開的能力。Rayleigh原則:指一條譜線的強(qiáng)度極大值恰好落在另一條強(qiáng)度相近的譜線的強(qiáng)度極小值處,若此時這兩條譜線剛能被分開,則這兩條譜線的平均波長λ與波長差Δλ之比值,稱為儀器的理論分辨率R理論分辨率45ProdigyICP-OES分辨率46有時有些儀器廠商會這樣描述該儀器分辨率在200nm處為0.005nm即:λ=200nm⊿λ=0.005nmR=200/0.005∵Cu213.598nmP213.618nm213.618-213.598=0.02nm0.02nm≧2⊿λ
∴這兩條譜線能夠清晰分開47光源與光學(xué)系統(tǒng)的一體式組合48檢測系統(tǒng)(光電轉(zhuǎn)換)檢測系統(tǒng)光譜儀的核心部分,主要是利用光電效應(yīng)將不同波長的輻射能轉(zhuǎn)化成光電流的信號。光電轉(zhuǎn)換器件主要有兩大類:一類是光電發(fā)射器件:例如光電倍增管,當(dāng)輻射作用于器件中的光敏材料上,使發(fā)射的電子進(jìn)入真空或氣體中并產(chǎn)生電流;另一類是半導(dǎo)體光電器件:例如固體成像器件,當(dāng)輻射能作用于器件中以半導(dǎo)體硅片為基材的光敏材料時,由光子產(chǎn)生的電荷被收集并儲存在金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)電容器中(不脫離光敏材料)
,依靠吸收光子后的電子-空穴對在半導(dǎo)體材料中自由運動而產(chǎn)生電流(即吸收光子后半導(dǎo)體的電阻減小,而電導(dǎo)增加)。49PRODIGYCID檢測器
CID電荷注入式檢測裝置ChargeInjectedDevice
超過1百萬個像素點165nm–1,100nm全波長范圍覆蓋ProdigyL–PAD
Large–ProgrammableArrayDetectorProdigyL–PAD50Prodigy7新型檢測器專門為
Prodigy7設(shè)計CMOS技術(shù)
28x28mm1840x1840pixels3.38M15mmpixelsize某實際樣品的光譜照片(全譜圖像)L-PADCamera能夠生成樣品發(fā)射光譜照片(數(shù)碼信號)光譜儀的分光系統(tǒng)決定著光譜線的具體位置譜線庫Linelibrary存有大約40K條元素譜線信息(可編程子陣列)52可編程子陣列可編程子陣列,相當(dāng)于CID芯片表面上我們可以通過程序(軟件)來設(shè)定的特定的檢測器對于每一個元素譜線的子陣列都可以通過軟件操作來靈活地設(shè)定儀器固化軟件可以任意讀出1百萬個像素點中的任何一個像素的電信號53子陣列(特定波長的檢測器)的位置校準(zhǔn)通過箭頭或Auto功能鍵移動譜線影像上的子陣列的位置每一個子陣列包括峰面積&背景校正面積峰面積&背景校正面積都是可以調(diào)整的一個子陣列的面積默認(rèn)(缺?。┲禐?X15像素點54PROFILE
光電倍增管PMT檢測器端窗型PMT側(cè)窗型PMT光電倍增管按接收入射光形式分為:端窗型和側(cè)窗型55PMT構(gòu)成、工作原理、優(yōu)點光電倍增管是一種真空器件,它由光電發(fā)射陰極(光陰極)和聚焦電極、電子倍增極及電子收集極(陽極)等組成。當(dāng)光照射到光陰極時,光陰極向真空中激發(fā)出光電子;這些光電子按聚焦極電場進(jìn)入倍增系統(tǒng),并通過進(jìn)一步的二次發(fā)射得到倍增放大,然后把放大后的電子用陽極收集作為信號輸出。因為采用了二次發(fā)射倍增系統(tǒng),所以光電倍增管在探測紫外、可見和近紅外區(qū)的輻射能量的光電探測器中,具有極高的靈敏度和極低的噪聲;另外光電倍增管還具有響應(yīng)快速、成本低、陰極面積大等優(yōu)點。56側(cè)窗型光電倍增管從玻璃殼的側(cè)面接收入射光,大部分的側(cè)窗型光電倍增管使用不透明光陰極(反射式光陰極)和環(huán)形聚焦型電子倍增極結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能夠使其在較低的工作電壓下具有較高的靈敏度。端窗型光電倍增管從玻璃殼的頂部接收入射光,在其入射窗的內(nèi)表面上沉積了半透明的光陰極(透過式光陰極),具有優(yōu)于側(cè)窗型的均勻性;端窗型光電倍增管的特點是擁有從幾十平方毫米到幾百平方厘米的光陰極。57附:有關(guān)參考文獻(xiàn)《儀器分析》劉密新、羅國安等
清華大學(xué)出版社《等離子體發(fā)射光譜分析》辛仁軒
化學(xué)工業(yè)出版社《原子吸收光譜分析》鄧勃、何華焜
化學(xué)工業(yè)出版社《原子熒光光譜分析》郭旭明
化學(xué)工業(yè)出版社《原子光譜形態(tài)分析》張新榮
化學(xué)工業(yè)出版社
《原子光譜聯(lián)用技術(shù)》嚴(yán)秀平
化學(xué)工業(yè)出版社《原子光譜樣品處理技術(shù)》周天澤、鄒洪
化學(xué)工業(yè)出版社《等離子體質(zhì)譜分析》邵宏翔
化學(xué)工業(yè)出版社《有機(jī)物的原子光譜分析》郭玉生、趙永魁遼寧科技出版社《分析樣品制備手冊》閻軍、胡文祥
解放軍出版社58
2.LEEMANprodigyICP
儀器基本構(gòu)成
59說明:該講稿內(nèi)容主要用于利曼公司儀器用戶操作利曼公司產(chǎn)品PRODIGY/XP時使用。該講稿主要內(nèi)容取自《PRODIGY操作手冊》中譯本。如該講稿內(nèi)容與實際儀器有出入,請以實際儀器(最新軟件版本)為準(zhǔn)。60儀器使用的狀況如何
很大程度上取決于操作者
對該儀器性能的了解及掌握的程度對儀器及性能了解及掌握主要有兩方面內(nèi)容應(yīng)知、應(yīng)會61應(yīng)知的內(nèi)容儀器的基本結(jié)構(gòu)(硬件)及特點各環(huán)節(jié)作用相關(guān)外部設(shè)備儀器對使用環(huán)境的要求62ICP發(fā)射光譜儀原理框圖63一.儀器基本結(jié)構(gòu)及特點樣品氣溶膠光光電信號數(shù)據(jù)進(jìn)樣系統(tǒng)等離子發(fā)生器光學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測器控制系統(tǒng)64Prodigy/XP
OESICP光譜儀電子系統(tǒng)&控制器ICP炬管箱在門后RF振蕩器
在炬管箱后高壓電源箱在RF振蕩器下面65Prodigy7OpticalEmissionSpectrometerICPSpectrometerElectronic&ControllerFrontICPTorchBoxbehinddoorBackRFOscillatorandHVPowerSupplyICP儀器的基本構(gòu)成及各環(huán)節(jié)作用進(jìn)樣系統(tǒng)
ICP(等離子發(fā)生器)
光學(xué)系統(tǒng)(光譜儀)
檢測器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制系統(tǒng)
相關(guān)的外部設(shè)備67PRODIGY/XP儀器結(jié)構(gòu)示意68P7儀器結(jié)構(gòu)示意進(jìn)樣系統(tǒng)
組成:進(jìn)樣針、進(jìn)樣泵管、蠕動泵、霧化器、霧室、排液管自動進(jìn)樣器(可選項)作用:將待測樣品液體轉(zhuǎn)換成氣溶膠形式(進(jìn)樣、霧化)要求:連續(xù)、穩(wěn)定、高效有關(guān)參數(shù):PumpRate=0.5~1.5mL/min
Nebulizer=28~34psi(同心)uptaketime=20~30sec70結(jié)合實物講解進(jìn)樣系統(tǒng)的連接(一)71結(jié)合實物講解進(jìn)樣系統(tǒng)的連接(二)72樣品通路連接
從樣品出發(fā)進(jìn)樣針902-00017連接管(延長管)309-00081樣品泵管309-00069-7(黑--黑卡頭)霧化器120-00463-1(同心霧化器)適配器120-00476-1(小塞子)旋流霧室120-00461-2
霧室與炬管連接使用
310-00009
(不銹鋼夾子)
73廢液排出通路
從霧室下端出發(fā)小段軟管(從309-00069-4上剪得)PTFE連接管309-00024廢液泵管309-00069-4(紅--紅卡頭)廢液排出管120-00481-1(或120-3123)
至廢液桶74廢液排出通路
從霧室下端出發(fā)小段軟管(從309-00069-4上剪得)PTFE連接管309-00024廢液泵管309-00069-4(紅--紅卡頭)廢液排出管120-00481-1(或120-3123)
至廢液桶75同心霧化器
同心霧化器為雙層結(jié)構(gòu),外管為載氣通路,內(nèi)管為樣品管,內(nèi)外管精確定位,載氣流進(jìn)入外管,在噴口處形成極速氣流、負(fù)壓,引導(dǎo)樣品溶液噴出并形成樣品氣溶膠。樣品中固體溶解量小于1%時,同心霧化器具有最佳的使用效率。同心霧化器配合旋流霧室,對低鹽樣品檢出限較好。同樣,同心霧化器還有高鹽式設(shè)計,適應(yīng)鹽量可達(dá)5%。但要注意清洗,否則會發(fā)生堵塞。
對于高鹽樣品,首選還應(yīng)是V型槽或雙鉑網(wǎng)霧化器。
76常用同心霧化器使用條件霧化器壓力:30~34Psi
如果
帶有質(zhì)量流量控制器配置:參數(shù)為:霧化氣流量:1.0~2.0LPM蠕動泵泵速:1.0~1.5ml/min77新U型同心霧化器的連接78
雙鉑網(wǎng)霧化器
雙鉑網(wǎng)霧化器有兩層鉑網(wǎng),樣品溶液溢流在內(nèi)網(wǎng)面上,通過高速載氣流的作用使樣品破碎成霧,并進(jìn)一步與交叉放置的第二層鉑網(wǎng)撞擊,使樣品溶液充分霧化。該霧化器通用性較高,
適用于常規(guī)及高鹽樣品。79藍(lán)寶石氬氣樣品H-G雙鉑網(wǎng)霧化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意80雙層鉑網(wǎng)81Leeman雙鉑網(wǎng)霧化器使用參數(shù)霧化器壓力最佳使用范圍
P/N.120-3028,38-45PsiP/N.120-3028-1(H),50-55PsiP/N.120-3028-2(L),32-40Psi82V-G霧化器83V-G霧化器主要用于油品分析84V-G霧化器配套清理工具85V-G霧化器使用基本條件霧化器氣體壓力:40±3Psi蠕動泵轉(zhuǎn)速:1.1±0.2mL/min86常用霧室87ICP(等離子發(fā)生器)
組成:
炬管、電感耦合線圈、高頻振蕩器、高壓電源作用:
產(chǎn)生功率可調(diào)的高頻電磁振蕩,并且由電感將能量耦合給炬管中的氬氣使其電離,形成等離子區(qū)域。進(jìn)入該等離子區(qū)域的被測元素因獲得足夠能量而發(fā)光。要求:
穩(wěn)定、功率可調(diào)有關(guān)參數(shù):RFPOWER=1.0~1.2KWCoolant=16~20LPM
Aux=0~2.0LPM88DRE/PROFILE/PRODIGY一體化炬管垂直炬管雙觀測炬管球形連接至霧室Coolant冷卻氣Auxiliary輔助氣89水平炬管P7的低耗氣型炬管低耗氣型,可拆卸式使得
RF線圈及炬管的直徑更小些等離子體的密度更大些,
光更強(qiáng)些通常冷卻氣流量:
12L/min最大流量20L/min一種炬管可以用于Radial,AxialandDualView可拆卸式中心(樣品)管可以選擇不同尺寸以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求:2.5,2.0,1.5and1.1mm陶瓷材料適用于HF樣品引入系統(tǒng)選擇表(請注意炬管內(nèi)孔孔徑)92D.F自激式高頻振蕩器93P7/Prodigy/Profile/DRE高頻振蕩箱OscillatorBox高頻振蕩箱(內(nèi)部)
95高壓電源箱PN#122-00152
用于P7/ProdigyandProfileICPACOutputtoSpectrometerHVOutputtoOscillatorProfileonly炬管及炬管箱(垂直配置)加長觀察窗負(fù)載線圈垂直炬管反光鏡97炬管固定裝置炬管及炬管箱(雙觀測配置)水平(軸向)觀測窗負(fù)載線圈雙觀測炬管空氣刀
散熱罩98垂直(徑向)觀測窗雙觀測(徑向)反射鏡炬管固定裝置計算機(jī)自控光源反射鏡系統(tǒng)
AutoViewpositionADJ 可自動完成最佳化ICP觀測位置調(diào)整可按用戶要求:自動選擇光源為垂直、水平 或汞燈觀測方式有關(guān)參數(shù):View=?RadialAxialHgLamp99
DualViewPlasmaofProdigyICP
DualView-AxialViewDualView-RadialView-SelectedbycomputercontrolledC1MirrorMirrorPosition#1MirrorPosition#2100…近距離看水平
/
雙觀測
炬管空氣刀切割尾焰水平方向光路徑炬管開槽便于垂直(徑向)觀測垂直方向光路徑垂直觀測反射鏡101光學(xué)系統(tǒng)(光譜儀)
組成:石英窗、光源反射鏡C1、入射狹縫、內(nèi)光路(反射鏡C2、中階梯光柵、弧面棱鏡反射鏡C3)作用:分光(二維色散),將特定波長光線照到檢測器的特定位置.
當(dāng)測量紫外波段譜線時,需要提前進(jìn)行光室驅(qū)氣(≮2小時)要求:穩(wěn)定有關(guān)參數(shù):Optemp=~34.x
@
Heaterairout=35
Oppurge=?Off,Low,High
102等離子體入射狹縫/快門光源反射鏡C1反射鏡C2棱鏡中階梯光柵反射鏡C3CID固態(tài)檢測器Prodigy系列ICP-OES光學(xué)系統(tǒng)示意103檢測器
組成:PRODIGY
CID電荷注入式固態(tài)檢測器(Peltier制冷器)
作用:實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換要求:靈敏穩(wěn)定有關(guān)參數(shù):CamTECT=-40(-36)CamWtrT=28
(30)
CamPurge
TECoolerLinkedToPlasmaYes
104數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
組成:A/D轉(zhuǎn)換器,微處理器(CPU),I/O接口電路作用:處理電信號,其輸出通過網(wǎng)線送給計算機(jī)要求:快速穩(wěn)定有關(guān)參數(shù):曝光時間ExposureTime=0.1~10sec(拍片子時)積分時間
IntegrationTime=10~30sec(樣品分析掃描時)
105固態(tài)檢測器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)L-PAD芯片芯片工作時冷卻到-40°C芯片表面無覆蓋涂層檢測器體積吹掃氣體為高純氬氣(無水)石英窗口106一個實際樣品在Prodigy的全譜圖像VisibleRange>400nmUVRange<200nm107控制系統(tǒng)組成:
完成儀器功能所需的動作控制及安全連鎖保護(hù)作用:
主要動作控制:
Gas:CoolantAuxNebulizerPurge(offlowhigh)
Water:RFWater檢測
InnerChillerWater
Pump:
蠕動泵(OffRateFast)AirKnifePump(onoff)SourceMirror:AxialRadialHgLampTemperature:CamTECT
OpticsTempAutosampler,Shutter,etc.108控制系統(tǒng)功能示意圖109PRODIGY-ICP控制系統(tǒng)110控制系統(tǒng)的核心------113-00142111安全連鎖保護(hù)(Interlocks)氬氣
Argon:Inputpressure:off@65PSI
low
@75PSI
high
@95PSI冷卻水
RFWater:(flow)空氣刀Airknife:(pressure)門
Door:(openclosed:Innerupperlower)功率調(diào)整器RFRegulator:(VoltageCurrent)溫度Temperature:(highlow)蠕動泵
Pump:(stall)檢測器驅(qū)氣CameraPurge:(pressure)要求:準(zhǔn)確穩(wěn)定快速112Interlocks信號在軟件中自動顯示113第二部分:
PRODIGYICP的使用前應(yīng)該注意的幾個關(guān)鍵點
1141.兩個溫度;兩個校準(zhǔn)
光室溫度OpTmp光學(xué)系統(tǒng)(光室)的溫度到達(dá)34~35℃且穩(wěn)定?檢測器溫度CamTECT
檢測器(Camera)的溫度到達(dá)-40℃且穩(wěn)定?炬管位置優(yōu)化PositionPlasma等離子體觀測位置是否選對?校準(zhǔn)?波長校準(zhǔn)
AlignWavelength所選譜線的波長位置是否校準(zhǔn)?
115在診斷頁面觀察OpTmp&CamTECT1162.ICP啟動前的檢查檢查氬氣壓力應(yīng)為80~90PSIor0.56~0.63MPa氬氣通常用于等離子體氣也可以用于Camera及光室的驅(qū)氣(吹掃)氣體的純度應(yīng)該高于99.998%(高純氬)驅(qū)氣(吹掃)也可以用氮氣實現(xiàn)氮氣的質(zhì)量也是非常重要的:純度一定要高于4.8相當(dāng)于純度99.998%以上(高純氮)驅(qū)氣(吹掃)的管路應(yīng)該一直聯(lián)通“overnight”狀態(tài)時可以關(guān)閉驅(qū)氣。但是不推薦當(dāng)驅(qū)氣壓力過低時CameraCooler將自動關(guān)閉制冷功能重新恢復(fù)驅(qū)氣后要等20分鐘再啟動CameraCooler功能117氬氣驅(qū)氣(吹掃)氣路圖除水分子篩氣體控制模塊5PSIProdigyControl檢測器驅(qū)氣壓力傳感器調(diào)壓閥光室光室驅(qū)氣冷卻氣輔助氣霧化氣(樣品載氣)光室驅(qū)氣Argon99,998%排入大氣限流器檢測器驅(qū)氣光路驅(qū)氣閥118氮氣驅(qū)氣(吹掃)氣路圖除水分子篩氣體控制模塊5PSIProdigyControl檢測器驅(qū)氣壓力傳感器調(diào)節(jié)閥光室光室驅(qū)氣冷卻氣輔助氣霧化氣(樣品載氣)光室驅(qū)氣Argon99,998%排入大氣限流器Nitrogen99,998%光路驅(qū)氣閥檢測器驅(qū)氣N2/ArAr119ICP啟動前的檢查(續(xù))光室驅(qū)氣OpticPurge當(dāng)分析樣品需要使用到VUV波段即波長范圍<190nm時,應(yīng)將PurgeFlowRate設(shè)置為:High當(dāng)驅(qū)氣流量由Low切換至High時需要大約10~15min才能穩(wěn)定當(dāng)驅(qū)氣流量改變以后,波長位置可能會發(fā)生些許漂移光譜儀的溫度SpectrometerTemperature應(yīng)穩(wěn)定在34~
35°C在儀器控制頁面檢查相應(yīng)顯示儀器電源關(guān)閉后,光譜儀恒溫加熱器也隨之停止工作重新升溫至穩(wěn)定值至少需要2小時在升溫過程中波長位置會有漂移120炬管位置調(diào)整(1)炬管的基本位置好處–檢出限指標(biāo)會稍好些缺點–會使炬管(前端)的使用壽命有所下降驅(qū)氣空氣刀光路輸入1-2mm1-2mm5-6mm121炬管位置調(diào)整(2)炬管較基本位置左移好處–等離子體更加強(qiáng)壯有力適合各類不同樣品缺點–檢出限指標(biāo)會有所下降,炬管的使用壽命也會下降
1-2mm2-3mm光路輸入
1~2mm驅(qū)氣空氣刀122炬管位置調(diào)整(3)空氣刀較基本位置左移空氣刀左移調(diào)整至較大間距4~6mm或許需要更加合適的驅(qū)氣石英管及驅(qū)氣管路接口器件好處-等離子體更加強(qiáng)壯有力、炬管壽命可以延長4-6mm2-3mmPurgePathInterface光路輸入PurgePopTube空氣刀123ICP啟動前的檢查最新型的驅(qū)氣管路接口及石英驅(qū)氣管124ICP啟動前的檢查這樣的炬管位置可以獲得更長的炬管壽命及更好的檢出限指標(biāo)結(jié)果6mm6mm125ICP啟動前的檢查更換已經(jīng)磨損的蠕動泵管泵管的內(nèi)徑確定著進(jìn)入霧化器的樣品體積量不同的樣品體積會有不同的分析結(jié)果已經(jīng)磨損的泵管新的泵管1263.等離子體位置優(yōu)化等離子體位置的調(diào)整、優(yōu)化是獲得好的分析結(jié)果的基礎(chǔ)通過步進(jìn)電機(jī)的調(diào)整改變光源反射鏡C1的位置使得進(jìn)入光路的光源最佳化確定垂直、水平及雙向觀測等離子體的最佳觀測區(qū)域建議使用靈敏穩(wěn)定的元素譜線如Mn257.610nm或Fe259.940(當(dāng)然應(yīng)該預(yù)先波長校準(zhǔn)好)通過掃描元素譜線的強(qiáng)度確定等離子體最佳位置:
positionplasma選擇等離子體的觀測方式:viewoftheplasma127C1等離子體位置優(yōu)化在儀器控制頁面點擊“PositionPlasma”在下拉菜單中選擇等離子體尋峰優(yōu)化所用的(元素)波長可以分別選擇元素Mn用于水平方向;元素Fe用于垂直方向吸入含有1ppmMn及10ppmFe的溶液
點擊“PeakPlasma”按鈕儀器自動完成X方向、Y方向步進(jìn)電機(jī)的粗調(diào)(10step),細(xì)調(diào)(2step)過程水平(軸向)校準(zhǔn)垂直(徑向)校準(zhǔn)1284.波長的位置檢查及校準(zhǔn)CID檢測器將樣品中被測元素的原子(離子)發(fā)射光轉(zhuǎn)換成電信號相應(yīng)的檢測器通過軟件定義并被稱為可編程子陣列這樣的可編程子陣列的位置必須要通過元素譜線的圖像(光斑)預(yù)先校準(zhǔn)好的原有方法中譜線的圖像(光斑)位置可能已經(jīng)發(fā)生變化了。。。
當(dāng)光譜儀的驅(qū)氣條件及溫度發(fā)生變化時。。。光斑位置可能需要檢查并通過“AlignWavelength”操作再校準(zhǔn)
在校準(zhǔn)之前應(yīng)該先做汞參考線Hg253.652nm的自動校準(zhǔn)129汞參考線的自動校準(zhǔn)汞參考線253.652nm的發(fā)射是由儀器內(nèi)置汞燈實現(xiàn)的利用軟件中的“AutoAlign”按鈕,自動完成汞參考線子陣列(光斑)位置的檢查及校準(zhǔn)軟件可以自動進(jìn)行當(dāng)前最高強(qiáng)度像素位置與先前位置比較偏差dX&dY會提供給所有子整列(光斑)進(jìn)行相應(yīng)校正這個步驟可以補(bǔ)償由于光譜儀溫度及驅(qū)氣條件變化帶來的(光斑位置)漂移汞參考線253.652nm的坐標(biāo)值代表檢測器焦平面的Home(原點)130檢查所選譜線子陣列的位置拍攝全譜圖像吸入較高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在儀器控制頁面選擇觀測方向在雙觀測儀器及水平觀測儀器系統(tǒng)中,選擇:水平(軸向)在垂直觀測儀器系統(tǒng)中,選擇:垂直(徑向)點擊“Echelle”圖標(biāo)并輸入樣品ID
使用合適的曝光時間(推出一個概念:ppm.S)較低濃度的元素曝光時間較長些:如20-30sec.較高濃度的元素曝光時間較短些:如10-20sec.較低發(fā)光性能(S/B)的元素(線)曝光時間要較長些;較高發(fā)光性能(S/B)的元素(線)曝光時間要較短些;點擊“OK”.131檢查子陣列的位置在元素選擇目錄下選擇所需元素(線),并點擊“AlignWavelength”選擇最新的(剛拍攝的)全譜圖像,并點擊元素線下圖中就是Cd228.802nm的子陣列位置與所拍圖像(光斑)有位差ROI132檢查子陣列的位置點擊“Auto”按鈕或使用箭頭按鈕使得光斑位于子陣列的中心點擊“Accept”保存新的位置進(jìn)行下一個元素(線)。。。。。133
您的
ICP系統(tǒng)
現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備好了,可以做您的標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品分析了…134第三部分:
PRODIGYICP的使用中
或許您可能遇到的幾類問題
135正常:(基本狀態(tài))
小異常?(基本態(tài)偏移)
大異常?(基本態(tài)消失)故障…?!136故障的分類方法有多種:
按智能裝置組成分類:硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)
按信號類別:光學(xué)系統(tǒng)、電系統(tǒng)、氣體系統(tǒng)、水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)。。。
按功能類別:電源、氣源、信號系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(功能動作、安全連鎖保護(hù))、輔助系統(tǒng)(加熱、冷卻、去濕、凈化)。。。
按儀器的使用期限:初期、中期、后期---(浴盆曲線)137故障分析判斷的基礎(chǔ)是沒有故障…
即正常時儀器的應(yīng)有狀態(tài)
心中有數(shù)按故障來源類別:
內(nèi)源性(自發(fā)性):儀器本身:元器件老化所致功能下降、失常設(shè)計缺陷
外源性:環(huán)境因素:突變外設(shè)因素:異常儀器操作者:使用不當(dāng)、誤操作
儀器操作者主要任務(wù)就是讓外源性故障率降到最低1381.(冷啟動)開機(jī)時
不連接….核查開機(jī)順序;
檢查計算機(jī)網(wǎng)鏈障礙;
檢查儀器有關(guān)軟件(startup.file)檢查儀器所在室溫是否過低不升溫….檢查SALSA軟件是否啟動;
儀器所在室溫是否過低(17℃)1392.(熱啟動)點燃等離子體時不能形成等離子體…無絲狀放電(無亮光無茲茲聲)
檢查有否連鎖信號存在?檢查點火夾接觸良好?有否放電?
檢查炬管的氬氣連接管是否正確?良好?…有絲狀放電,但無法形成等離子體檢查氬氣的質(zhì)量(純度)---換氣
檢查RF冷卻水質(zhì)---換水檢查炬管的位置是否正確?管路良好?
140點火夾的幾種形式141點火夾的幾種形式142P7新型 ICP的點火夾143144能形成等離子體,但是穩(wěn)定不住…
等離子體形狀正常但當(dāng)蠕動泵on霧化氣on時熄滅
檢查RFPOWER,COOLANT值,可適當(dāng)調(diào)整后再試
檢查氬氣質(zhì)量
檢查進(jìn)樣系統(tǒng)中是否有有機(jī)成分(對水基而言)
*典型案例:儀器能形成正常的等離子體,
也穩(wěn)定工作,
但過一段時間后熄滅,熄火時伴隨著爆破聲…
何故?
3.做炬管位置優(yōu)化
(PositionPlasma)時
不能顯現(xiàn)如下圖形AxialViewRadialView145需要考慮如下幾個問題觀測位置(View)選的對嗎?等離子體點燃了嗎?Mn或Fe溶液正確否?進(jìn)樣否?Mn或Fe相應(yīng)的譜線波長校準(zhǔn)否?C1的步進(jìn)電機(jī)動作正常否?(Home正常否?)核查診斷頁記錄x、y坐標(biāo)值是否偏離太遠(yuǎn)
(是否需要恢復(fù)缺省值ResetDefaults)1464.拍攝全譜圖像時出現(xiàn)黃屏(馬賽克)…檢查觀測方式選擇(C1的位置)是否正確?溶液是否正確?濃度是否合適?全譜圖像拍攝時曝光時間是否過短或過長?檢測器與計算機(jī)是否正確連接?計算機(jī)有否防火墻等阻礙數(shù)據(jù)傳遞軟件運行?快門工作正常否?147特殊案例:拍攝全譜圖像時出現(xiàn)的怪異圖像148149150相關(guān)系數(shù)r較差…做標(biāo)準(zhǔn)系列曲線過程中是否改動過儀器條件?比如:RFPOWER,COOLANT,NEB,Aux,PUMPRATE.etc進(jìn)樣系統(tǒng)是否調(diào)整好(某點示值RSD
)舉例探討正確方法:
STD0;STD1;STD2;
STD3;
STD45.做標(biāo)準(zhǔn)(系列)曲線時151
標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍是否過大(超出線性區(qū)間)?
掃描峰形
152標(biāo)準(zhǔn)溶液系列是否正確?靜強(qiáng)度153如果已知標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度在1ppm左右,信噪比居中的元素譜線,其10次平行樣測試結(jié)果RSD應(yīng)該在1.0~1.5%范圍內(nèi)例如1ppmMn標(biāo)準(zhǔn)溶液,Mn257.610nm(S/B=22000)測試10次,如果RSD﹥2.0%就應(yīng)該查找原因了樣品分析(積分時間、波長選擇、背景點的選擇等)應(yīng)該在方法開發(fā)時完成,在軟件使用培訓(xùn)中。本講稿不深入展開。
6.已知樣品測試時精度差(RSD大)154靈敏度(影響靈敏度的幾個因素)
可能的突變因素檢測器的信噪比條件是否最大?(檢測器溫度)分析參數(shù)中積分時間是否合適譜線波長校準(zhǔn)(子陣列)選擇是否合適?等離子體觀測位置是否最佳?等離子的功率(RFPOWER)是否合適?霧化效率是否最佳?可能的漸變因素
光學(xué)器件的污染:石英(驅(qū)氣)窗口?光源反射鏡?
進(jìn)樣系統(tǒng)的變異:蠕動泵泵管、霧化器、管路等
樣品沉淀、吸附、析出155穩(wěn)定性(影響穩(wěn)定性的幾個因素)
光譜儀的穩(wěn)定性影響其穩(wěn)定性的因素:溫度、驅(qū)氣、振動
判定方法HGLAMPTEST等離子體的穩(wěn)定性影響其穩(wěn)定性的因素:供電電源、氬氣、炬管箱
判定方法
ARGONTEST進(jìn)樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響其穩(wěn)定性的因素:泵管、蠕動泵、霧化器、霧室判定方法
ST(RSD)TEST156以小問答測試方式做個總結(jié)如果HGLAMPTEST&ARGONTEST結(jié)果精度都差----------
----光譜儀如果HGLAMPTEST:OK但是ARTEST結(jié)果精度差--------等離子體如果HGLAMPTEST:OK但是
其它溶液分析結(jié)果精度差----進(jìn)樣系統(tǒng)如果有些元素Ba,Sr,Cu數(shù)據(jù)結(jié)果波動大,而As的精度還可以---
RF功率157結(jié)果不理想(即時)標(biāo)準(zhǔn)曲線系列標(biāo)物與實際樣品相差很大基體差別濃度差別介質(zhì)差別溫度(粘度)差別
7.做實際樣品分析時158結(jié)果不理想(漸變,漂移)
造成儀器結(jié)果漂移的因素大致有溫度:基礎(chǔ)溫度(開始工作時的溫度)實驗室溫度20~25℃(⊿≤2℃/hr)氬氣壓力:建議使用儀器專用雙級調(diào)節(jié)閥(152TIN-125-TF4)
泵管疲勞極限:霧化器堵塞:霧室污染:排風(fēng)流量:
1591608.??可以提出問題供討論第四部分:PRODIGYICP的使用后日常維護(hù)性保養(yǎng)1611.ICP相關(guān)的外部設(shè)備
相關(guān)外設(shè):
計算機(jī)系統(tǒng)
(
獨立RS232口)
RFWater射頻振蕩箱水冷卻器
CamChiller檢測器水冷卻器
ACPOWER交流穩(wěn)壓器(或UPS)
排風(fēng)系統(tǒng)
??!作用:保證儀器正常工作所需條件要求:穩(wěn)定可靠1622.儀器對使用環(huán)境的要求環(huán)境:
溫度:20~28℃(⊿≤2℃/1hr)
濕度:50~75%潔凈度:無粉塵電源:單相220V±10VAC30A;接地電阻≤4Ω氬氣:
純度≥99.995%(PROFILE)純度≥99.999%(PRODIGY)其中:H2O<5ppm冷卻水:
電阻率≥10MΩ·cm排風(fēng)量:≥11m3/min1633.儀器自身的要求儀器冷卻風(fēng)入口過濾器:清潔RFWATER:過濾器、水清潔(低電導(dǎo)率)CamChillerWater:溫度正確水流正常水質(zhì)
ICP箱:炬管:清潔霧化器霧室:清潔點火夾炬管架:清潔電感線圈:清潔石英窗口:清潔進(jìn)樣系統(tǒng):蠕動泵:滾動滑快清潔泵管進(jìn)樣針:有效清潔
清潔!!!164請隨時關(guān)注儀器軟件中關(guān)于維護(hù)的提醒165儀器軟件中的常規(guī)提醒服務(wù)166空氣過濾器的更換空氣過濾器是兩片特制的濾塵海綿片在儀器左右兩側(cè)各有一片:左側(cè)(大)主要給控制電路及低壓電源散熱風(fēng)過濾;
右側(cè)(?。┲饕oRF射頻發(fā)生器散熱風(fēng)過濾經(jīng)過濾后的空氣用于冷卻產(chǎn)生6KV高壓的電路部件灰塵可能會影響及損壞高壓部件空氣過濾器(海綿片)要經(jīng)常檢查并清理如果老舊損壞要及時更換沒有裝好空氣過濾器(海綿片)的儀器不能運行167檢測器冷卻水內(nèi)部冷卻水系統(tǒng)功能:保證檢測器制冷條件每天都要檢查水位(軟件中第三天自動提醒)每個月?lián)Q水一次或者發(fā)現(xiàn)水有顏色了如果生有水藻可能會堵塞管路檢查
冷卻
水液位168檢測器冷卻水重新灌裝冷卻水關(guān)閉系統(tǒng)電源拆下儀器前面板拿起小水罐并快速倒空再注滿大約0.8Ltr.蒸餾水打開系統(tǒng)電源舉起水罐排出氣泡(可見急速的返回水流)169檢測器吹掃氣體的干燥器檢測器的吹掃氣必須非常干燥含水量應(yīng)<3ppm檢測器芯片將被制冷-40°C,吹掃氣中的水蒸氣會在芯片表面結(jié)冰檢測器氣體干燥器內(nèi)部裝有分子篩實現(xiàn)去水功能為了檢測器的安全每年應(yīng)該更換氣體干燥器已經(jīng)飽和狀態(tài)的干燥器繼續(xù)使用會造成檢測器的永久性損壞!由此會產(chǎn)生不該發(fā)生的昂貴的維修費用的?。?!(注:此項不在保修范圍)檢測器吹掃體積干燥器芯片表面-40°C170檢測器吹掃氣體的干燥器干燥器的部件號PN#312-00072關(guān)閉系統(tǒng)電源并關(guān)閉吹掃氣氣源閥門拆下儀器前面板,解除固定取出干燥器拆下管連接,釋放氣體壓力擰下新的干燥器堵頭接上管路(可以使用原有連接件)擰緊管接頭,確保無泄漏(用泡泡試試)接通吹掃氣氣源,吹4小時以上重新啟動檢測器制冷兩側(cè)都有堵頭171樣品蠕動泵的潤滑樣品泵的潤滑有利于延長泵管的使用壽命.泵的12個小滾筒圍著各自的軸旋轉(zhuǎn)在12個小滾筒的每一個側(cè)面縫滴上一滴潤滑油(24個縫)調(diào)整泵夾的壓力螺釘?shù)玫竭m合的壓力;在能夠保證樣品平穩(wěn)提升的前提下,壓力盡量小。以延長泵管走液的穩(wěn)定性及使用壽命每個縫一滴172RFWater循環(huán)冷卻器RFWater循環(huán)冷卻水給高頻振蕩器冷卻每天要檢查水位每兩個月要更換一次水如果水的電阻<5KOhm/cm(即>200μS電導(dǎo)率)時
,可能
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