kscan
58

Źródło wzbudzenia ma w tych układach znaczenie dominujące i w zasadzie określa sposób oznaczania (mówi się po prostu „oznaczono metodą ICP”). Z trzech wymienionych plazmowych źródeł wzbudzenia szerokie praktyczne zastosowanie znalazła technika ICP i dlatego tylko ten sposób wzbudzenia zostanie przedstawiony.

8.3.3.1. Wzbudzenie indukcyjnie sprzężoną plazmą (ICP)

W metodzie ICP jfódłem wzbudzenia jBSt ćplazma argonowa* wytworzona w specjalnie skonstruowanym palniku plazmowym. Schemat palnika przedstawiono na rys. 8.17. Mechanizm powstawania plazmy jest następujący:

•    gazowy argon (bardzo czysty 99,995%) przepływa przez rurę kwarcową, która jest otoczona w swej górnej części przez cewkę indukcyjną połączoną z generatorem częstości radiowej (4 — 50 MHz). Najczęściej stosowane częstości to 27 lub 41 MHz.

•    po włączeniu generatora nic się nie dzieje, czysty argon bowiem nie jest przewodnikiem. Do utworzenia plazmy są konieczne w obszarze spirali generatora „elektrony zaszczepiające”, które wytwarza się przez krótkotrwałe wyładowania;

•    po tym zabiegu prądy wysokiej częstości przepływające w cewce indukcyjnej generują drgające pole magnetyczne, którego linie sił są osiowo zorientowane wewnątrz kwarcowej rury i tworzą zamknięte elipsy na zewnątrz cewki, jak to przedstawia rys. 8.18.

•    powstałe pole magnetyczne indukuje z kolei elektrony, które w postaci pierścieni przepływają wewnątrz kwarcowej rury. Ten przepływ elektronów nazywa się prądem wirowym, a elektrony są przyspieszane przez zmieniające się pole magnetyczne.

•    przyspieszane elektrony i jony napotykają w przepływie opór, a wynikiem jest ciepło Joule’a.

Wszystkie te procesy prowadzą do.prawięnatychmiastowego utworzenia się plazmy, której temperatura jes|r bardzo wysokaVwynosi od/6000 do 10 000 K. ^ Analizowana próbka, najczęścięj^w formiąjoztworu}', jest zasysana przez układ nebulizera i utworzony aerozol jest transportowany przez centralną rurę ~palnika i przez rdzeń plazmy. Próbka jest przenoszona przez gaz nośny ^ argon przepływający z szybkością ok. 1 dm³/min. Analizować można także gazy, a nawet ciała stałe rozdrobnione do cząstek < 10 jim. Próbka w gorącej 'plazmie jest rozbijana na atomy, które ulegają wzbudzeniu i emitują pochłoniętą energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego charakterystycznego dla danego pierwiastka. Wyemitowane promieniowanie prze-. chodzi do spektrometru, gdzie w monochromatorze jest rozszczepione i rozdzielone na poszczególne linie. Poszczególne linie widmowe są doprowadzane są fotopowielaczy, gdzie sygnał optyczny jest zamieniany na sygnał elektryczny, a ten z kolei przetwarzany na sygnał cyfrowy, który jest przekazywany do pamięci komputera. Na rysunku 8.19 przedstawiono schemat spektrometru

165