Плазменные источники возбуждения

Пламенная фотометрия — один из методов атомно-эмиссионного спектрального анализа. Этот метод состоит в том, что анализируемый образец переводят в раствор, который затем с помощью распылителя превращается в аэрозоль и подается в пламя горелки. Растворитель испаряется, а элементы, возбуждаясь, излучают спектр. Анализируемая спектральная линия выделяется с помощью прибора — монохроматора или светофильтра, а интенсивность ее свечения измеряется фотоэлементом. Пламя выгодно отличается от электрических источников света тем, что поступающие из баллона газ-топливо и газ-окислитель дают очень стабильное, равномерно горящее пламя. Из-за невысокой температуры в пламени возбуждаются элементы с низкими потенциалами возбуждения в первую очередь щелочные элементы, для определения которых практически нет экспрессных химических методов, а также щелочно-земельные и другие элементы. Всего этим методом определяют более 70 элементов. Использование индукционного высокочастотного разряда и дуговой плазменной горелки плазмотрона позволяет определять элементы с высоким потенциалом ионизации, а также элементы, образующие термостойкие оксиды, для возбуждения которых пламя малопригодно. [c.647]

Наряду с фотометрией пламени для определения растворимости используется плазменно-эмиссионная спектроскопия [186], где в качестве атомизатора и источника возбуждения используется высокочастотный плазменный факел. В настоящее время это, вероятно, один из наиболее перспективных эмиссионных источников для одновременного многоэлементного анализа методом эмиссионной спектрометрии. [c.298]

Непрерывное вдувание порошковых проб в другие источники излучения становится неотложной проблемой особенно в связи с аналитическим применением плазменных источников возбуждения (разд. 2.4.9 в [8а]). В плазменных источниках можно возбуждать спектры порошков из канала электрода или из брикетов, но в неблагоприятных условиях, с малой эффективностью, большой погрешностью и с различными техническими трудностями (засорение, нестабильность испарения и др.). Нужно преодолевать также другие технические трудности. В спектральном анализе плазменные источники обычно применяют для анализа растворов (разд. 3.4.6). Однако прямое введение порошков в эти источники представляет интерес вследствие экспрессности способа, а в некоторых случаях из-за трудностей растворения проб. В случае анализа шлаков и минералов с помощью плазменных источников возбуждения применяли также способ периодического введения, например пробы, смешанные с [c.142]

Спектральный анализ силикатов в большинстве случаев производят пз растворов. Силикат обычно сплавляют и плав переводят в раствор. Иногда рекомендуют [292] перед определением кальция отделять кремневую кислоту. Определение выполняется на приборах ИСП-22, ИСП-51 с использованием в качестве источника возбуждения плазменного генератора для повышения точности анализа (ошибка 2,5—3,5%). Аналитическую линию Са [c.133]

Вследствие возможности в широких пределах изменять параметры устройств для вдувания порошков образующийся аэрозольный поток оказался пригодным как для разных источников излучения (дуга, искра или плазменный источник возбуждения), так и разных видов анализа (визуальный, спектрографический и спектрометрический). [c.144]

Для определения катионов, например катионов металлов, аналитическая химия имеет много различных методов. Среди них есть многоэлементные, отличающиеся к тому же хорошими метрологическими характеристиками. В числе наиболее интересных и перспективных с этой точки зрения — метод, сочетающий плазменный источник возбуждения (индуктивно-связанная плазма) и квадрупольный масс-спектрометр. Но даже обычный атомно-эмиссионный анализ, особенно с индуктивно-связанной плазмой, успешно решает многочисленные задачи многоэлементного анализа. [c.194]

Плазматроны. Плазматрон, или плазменная горелка, является сравнительно новым источником возбуждения в спектральном анализе. Интерес к нему обусловлен его универсальностью, высокой чувствительностью определения элементов (10 —10 7о), исключительной стабильностью работы, малым влиянием основы анализируемого материала и третьих компонентов, возможностью непрерывного анализа как жидких, так и порошкообразных проб. [c.663]

Другие источники возбуждения. В многоэлементном анализе в качестве источников возбуждения при определении натрия в природных водах применяли плазмотрон постоянного тока, работающий в атмосфере аргона [850]. Изучены спектральные характеристики факела плазменной горелки и влияние различных факторов (ток разряда, скорость вдувания образца в разряд и тангенциального потока газа) на интенсивность спектральных линий [707, 777, 878]. Для натрия предел обнаружения равен 0,5 мкг/мл. [c.112]

Другой источник возбуждения в спектрометрии, которому в настоящее время уделяют большое внимание, — плазматрон — устроен следующим образом. В закрытой камере, на одном конце которой находится анод, а на другом — катод с небольшим отверстием (полярность электродов иногда бывает обратной), создается плазменная струя, поддерживаемая дугой постоянного тока. В камеру в направлении, параллельном стенкам, вводится газообразный аргон он движется, образуя завихрения, и истекает через отверстие в электроде. Когда в камере зажигается дуга, ее внешние слои охлаждаются потоком аргона, что вызывает термический пинч-эффект , т. е. самопроизвольное стягивание плазменного шнура. В результате этого увеличивается плотность тока, и температура дуги возрастает. Увеличение давления в разряде приводит к выталкиванию горячей плазмы через отверстие в электроде, и она появляется во внешней области горелки в виде струи, похожей на пламя. При более высокой силе тока дуга испытывает также магнитный пинч-эффект , связанный с магнитным полем, индуцированным самой плазмой. [c.94]

Разработана установка для атомно-эмиссионного анализа жидких проб с генератором индуктивно связанной плазмы в качестве источника возбуждения спектров. Генератор создан на основе серийного высокочастотного генератора. Мощность плазменного разряда 1,5—2,5 кВт. В состав установки, помимо источника возбуждения спектров, входят устройства фотоэлектрической и фотографической регистрации, а также автоматизированный микрофотометр. Установка снабжена мини-ЭВМ, что позволяет оперативно полу- [c.10]

Одним из сравнительно новых и недостаточно изученных источников возбуждения спектров является плазменная дуга, или газовый плазматрон. Плазменная дуга (дуговая горелка) нашла широкое применение для обработки и резания металлов. В целях спектрального анализа она используется недавно [36—39], поэтому опыт ее применения сравнительно мал. [c.47]

Атомно-эмиссионный детектор (АЭД) в отличие от ААД позволяет детектировать сразу несколько элементов, причем с большим ЛДД [13, 108, 109]. При детектировании используются три основных источника возбуждения эмиссии гелиевая плазма, индуцируемая микроволновым излучением при низком или атмосферном давлении аргоновая плазма, возбуждаемая постоянным током и аргоновая плазма, индуцируемая током высокой частоты. Преимущества АЭД с плазменным возбуждением состоят в следующем [c.445]

В практической аналитике наиболее популярен микроволновой плазменный детектор (МПД) — вариант АЭД, в котором в качестве источника возбуждения эмиссии используется гелиевая плазма, индуцируемая микроволновым излучением [117-121]. В табл. УП1.14 приведены пределы обнаружения и селективность МПД для разных элементов. Линейный динамический диапазон для больщинства элементов лежит в интервале 2 102—10 . Типичные хроматограммы, полученные при селективном детектировании углерода и свинца, изображены на рис. УП1.31. [c.450]

Королев В. В., Вайнштейн Э. E., Использование плазменного генератора в качестве источника возбуждения в спектральном анализе, Ж. аналит. химии 14, № 6, 658 (1959). [c.265]

В качестве среды для получения плазмы в атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) обычно используют аргон, азот или гелий. При сочетании АЭС и хроматографии наиболее оправдано применение трех основных способов получения плазмы (раскаленной смеси электронов, ионов и атомов плазмообразующего газа) возбуждение под действием электрических разрядов между двумя или несколькими электродами — плазма постоянного тока возбуждение под действием энергии высокочастотного переменного тока, передаваемой газу с помощью магнитной индукции, — индуктивно-связанная плазма возбуждение под действием сверхвысокочастотного разряда — СВЧ-плазма. Первые два из названных плазменных источников по ряду причин удобнее устанавливать на выходе колонок жидкостного хроматографа. В атомно-эмиссионных детекторах, предназначенных для газовой хроматографии, наиболее оправданным оказалось применение СВЧ-плазмы, создаваемой в среде высокочистого гелия, используемого обычно в качестве газа-носителя, расходы которого через ячейку при атмосферном давлении могут составлять от 20 до 100 мл/мин [297, 309-311]. [c.329]

В настоящее время для возбуждения атомной эмиссии применяют большое число различных электрических разрядов. К ним принадлежат дуга постоянного тока, дуга переменного тока, высоковольтная искра, радиочастотная и микроволновая плазмы, плазменная струя и плазменная горелка. Наиболее часто используют дугу постоянного тока, высоковольтную искру и радиочастотную плазму, поэтому ограничимся рассмотрением этих трех источников. Каждый из этих разрядов возбуждает пробу различным образом и по несколько отличающемуся механизму. Кроме того, значительно отличается и оборудование, так что будем рассматривать каждый тип разряда отдельно. [c.708]

Основное достоинство плазменного метода по сравнению с пламенным — высокая температура (5000—7000 °С по сравнению с 3000°С в горячих пламенных), при которой происходит полная диссоциация вещества и возбуждение многих аналитических линий. Это в сочетании со стабильностью плазмы и отсутствием электродов обеспечивает высокую чувствительность и малое влияние состава на результаты анализа. Уровень фона На 1—2 порядка, а его флуктуации в 3 раза меньше, чем в других источниках [60]. [c.29]

Плазмотрон работает при атмосферном давлении. Разрядная камера плазмотрона представляет собой трубку из плавленого кварца диаметром 30 мм. В качестве источника питания использован генератор типа ЛГД 32 с диапазоном рабочих частот 15—30 Мгц. Поджиг разряда производится в атмосфере аргона, подаваемого тангенциально, возбуждением вспомогательного разряда между индуктором и охлаждаемым графитовым электродом. Через отверстие в центре электрода осуществляется подача газа-носителя с реагентом. После возникновения кольцевого разряда электрод поднимается, и при достижении определенного соотношения расходов аргона и газа-носителя вспомогательный разряд гаснет. С увеличением расхода плазмообразующего газа устойчивость плазменного [c.223]

Радиоизотопный фотовольтаический источник электрической энергии на основе плазменно-пылевых структур. Фундаментальные исследования последних лет в области физики пылевой плазмы создали предпосылки для разработки принципиально нового типа радиоизотопного источника электрической энергии на основе плазменно-пылевых структур с использованием широкозонных фотовольтаических преобразователей. С 1994 г., когда четырьмя группами исследователей был открыт кулоновский кристалл пылевых частиц [40-43], физика пылевой плазмы шагнула далеко вперёд (см. обзоры [39, 44-48]). В работах [49-51] сообщалось о результатах экспериментального исследования образования пылевых структур в ядерно-возбуждаемой плазме. Эксперименты, схема проведения которых приведена на рис. 17.1.11 [49], в которых плазма создавалась продуктами а-распада и деления с активностью 10 10 Бк, показали возможность организации газопылевой смеси в левитирующую в поле тяжести структуру. Для примера на рис. 17.1.12 приведены характерные картины поведения пылевой компоненты в ядерно-возбуждаемой плазме [51]. Нами были проведены эксперименты с возбуждением газа пучком быстрых электронов, имитирующим /3-частицы, с энергией 120 кэВ и плотностью тока пучка до 100 мкА/см , которые показали возможность использования фотопреобразователя для выработки электрической энергии при возбуждении газовой среды быстрыми заряженными частицами. (Отметим, что такой же энерговклад в газ, как этот пучок, даёт источник из стронция-90 с активностью 4,3 104 Кюри.) [c.273]

Сравнительно недавно предложенный высокочастотный плазменный факел (разд. 2.4.10 в [Па]) находит все большее аналитическое применение. В противоположность прежним конструкциям этого источника излучения устройство, показанное на рис. 3.55, отличается простотой и работает с аргоном (в качестве газа- носителя), обладающим подходящим потенциалом возбуждения. [c.176]

На рис. 2.41 показаны фотографии непрерывно горящего оптического разряда, па рис. 2.42 — температурное поле разряда. Температуру измеряли по континууму излучения в узком интервале длин волн вблизи Л = 5125 А и интенсивности излучения спектральных линий атомов и ионов азота. Центр плазменного сгустка на рис. 2.41 сдвинут на 1,1 см к источнику излучения. Температура в центре сгустка при Р = = 2 атм была равна 18000 К в Аг, 14000 К в Хе. Нри Р = 6 атм в Н2 температура равна 21000 К, в N2 при 2 атм — 22000 К. Температура всегда падает монотонно от центра к периферии плазменного сгустка. Размеры сгустка всегда находятся в пределах 3 -Ь 15 мм, плазма вытягивается вдоль оптической оси. Очень важные в практическом отношении зависимости показаны на рис. 2.43 — пороговые мощности лазеров при возбуждении оптических разрядов в различных газах в зависимости от давления. Во всех исследованных газах пороговая мощность лазера резко возрастает с давлением. [c.96]

Плазменную струю можно считать равновесным источником света, так как для каждого ее элементарного объема справедлива формула распределения атомов по возбужденным состояниям. [c.85]

Для плазменных лазеров источником электронно-возбужденных атомов является рекомбинационный поток из непрерывного спектра на верхние дискретные уровни атома. Как было показано выше, сшивание функции распределения уровней, лежащих выше узкого места, с заселенностями, определяемыми формулой Саха, аналогично заданию рекомбинационного потока на верхние уровни. Рассмотрим уравнения для заселенностей уровней атомарной плазмы с учетом неупругих столкновений атомов с электронами первого и второго рода, а также вынужденных переходов за счет поля излучения между лазерными уровнями [c.135]

Однако надо учитывать, что применение таких методов в плазменных системах приводит к своим особенностям. Например, малые добавки могут существенно повлиять на макроскопические параметры плазмы, а через них и на исследуемые механизмы процессов [140, 141]. С другой стороны, в неравновесных системах появляются новые возможности влияния на скорости процессов — независимое возбуждение отдельных уровней атомов или молекул внешними источниками [142—144], релаксационные методы, связанные со скачкообразным изменением энергии, вкладываемой в плазму [48, 145—147] и т. д. [c.38]

Учитывая, что источник газокинетического и плазменного возбуждения при коллапсе частицы является точечным, то в характере пространственного распределения областей локализации энергии частиц отмечаются экстремумы плотности. Появление таких пространственно локализованных экстремумов плотности (регистрируемых по световой эмиссии возбужденных компонентов воздуха) обязано своим происхождением эффекту виртуального электрода [18]. [c.368]

Наиболее важными в практическом отношении, а также самыми распространенными являются методы атомно-эмиссионного, атомно-абсорбционного и рентгенофлуоресцентного анализа. Их характеризуют универсальность, возможность многоэлементного анализа, высокая чувствительность и широкий диапазон определяемых содержаний, на их долю приходится более 80 % всех элементоопределений, выполняемых в мире. Все возрастающее применение среди методов атомной спектроскопии находят атомно-флуоресцентный метод и рентгеноэмиссионный микроанализ микрозонд). Существенный прогресс спектральных методов в последние десятилетия был обусловлен появлением новых плазменных источников возбуждения и атомизации, в частности, различных видов электрического разряда в атмосфере инертных газов. [c.354]

Исследовавне процессов испарения и переноса веп1ества в запыленной плазме с целью получения новых плазменных источников возбуждения спектра и атомизаторов. (Отчет НИИ прикладной физики при Иркутском гос. [c.142]

Определение лития при возбуждении в высокочастотном плазменном источнике изучено в нескольких работах. Раствор вводится в разряд в виде аэрозоля, получаемого с помощью распылителя, работающего под действием сжатого газа (воздух, азот или аргон) [1335, 1351] или ультразвукового распылителя [1156]. Чувствительность определения лития 0,4— 1,5 мкг/мл (линия 4602,863А). При подаче в разряд паров вещества, получаемых при испарении твердых образцов в специальном испарителе, подогреваемом электрическим током (температура 1800° С), удается обнаружить 0,0008 мкг лития (линия лития 6707,89 А) 981]. [c.108]

Для проведения хим. процессов используют низкотемпературную П. с т-рой тяжелых частиц от —195 С до неск. десятков тысяч градусов при давлениях 10 -10 МПа и средней энергии электронов до 5-7 эВ (см. Плазмохимия, Плазмохиминеская технология). Такая П. является источником заряженных частиц с концентрацией от 10 до Ю см , тяжелых частиц, возбужденных по внутр. степеням свободы (содержание в П. от долей до десятков процентов), высокоэнтальпийного (до 10 кДж/моль) газового потока (скорости плазменных струй достигают неск. км/с), мощного светового излучения с регулируемыми спектральными характеристиками. [c.552]

По способу атомизации пробы и возбуждения спектра различают дуговые, искровые, высокочастотно-плазменные, пламенные и электротермические. Все эти способы атомизации и возбуждения широко применяют при анализе нефтепродуктов. Дуговую плазму, гейслеровский разряд, разряд в полом катоде и некоторые другие источники света при анализе нефтепродуктов не применяют, и в настоящей книге они рассмотрены не будут. [c.6]

К счастью, в настоящее время имеются высококачественные решеточные монохроматоры. Как уже указывалось выше, чрезвычайно важно добиться возбуждения одного колебательного уровня верхнего состояния. Возможности источников света можно рассмотреть на конкретном, но гипотетическом примере. Предположим, что рабочий участок спектра лежит в области 2500 А и покрывает интервал 5 А или около 80 см Ч Существуют плазменные дуги и ксеноновые лампы, которые в оптимальных условиях излучают около двух киловатт энергии в диапазоне 2000—4000 А. Если распределение интенсивности (эрг/см ) равномерно по всему спектральному интервалу, то в рассматриваемом случае предполагается использовать примерно 0,25% от полной энергии. Поскольку невозможно применять излучение, испускаемое ва всех направлениях, действительно полезной оказывается только 10—20% от энергии, приходящейся на рабочий участок спектра. Таким образом, реально достигаемая величина составляет 0,05% от полной энергии, излучаемой в области 2000—4000 А. Значение полной энергии равно примерно 1,5Х ХЮ квант/с. Если цоглощение невелико (0,1), а квантовый выход равен 0,01, то за секунду прореагируют 1,5-10 молекул, или 5 10 молекул (10 моля) за час. Для определения столь малых концентраций можно с успехом использовать многие современные аналитические приборы, такие, как газовые хроматографы, ЯМР-спектрометры, масс-спектрометры и даже обычные [c.71]