利用液态电极等离子体原子发射光谱法进行元素检测的研究

摘要

离子检测技术是应用十分广泛的一种实用分析技术，在工业、环境和医疗等领域都有着普遍的应用。现在存在着很多种类的检测手段，包括利用化学原理的检测手段和利用物理原理的检测手段。现在使用比较广泛的电感耦合等离子体发射光谱检测仪器就是利用等离子体激发待测元素的特征光谱来实现元素检测的。利用等离子激发发射光谱的检测方法来实现元素的检测具有灵敏度高、能够快速获得结果和实现多元素并行检测等优点。因此对于这种方法的研究有着重要的意义。 本文探讨了一种等离子体激发元素发射特征光谱实现离子检测的方法，称为液态电极等离子发射光谱法。之前的一些研究表明，高温状态下的等离子体能够激发在其中的一些元素离子发生能级跃迁，通过物理学上关于原子理论的知识，我们可以知道这种跃迁及其后发生的一系列物理过程使得元素离子能够向外发射其特征光谱，这种特征光谱是唯一的，通过检测它的特征光谱我们就可以确定其元素是否在待测溶液中存在。文中介绍的这种等离子体产生方法是众多等离子体产生方法中的一种，相比其它方法，这种方法更加简单快捷。 本研究首先围绕着液态电极等离子体产生及相关技术进行，了解液态电极等离子体的生成条件，单液态电极、双液态电极对离子检测的影响，液态电极中的成分进入等离子体的机理等内容。在此基础上我们对单液态电极进行了定量的测量，以确定浓度与光谱强度的关系。液态电极等离子技术在国际上的研究刚刚展开，在国内还没有这方面的研究，本项目所进行的这些研究将大大丰富人类对液态电极等离子体这一现象的理解，在理论上有重大的意义。通过对实验数据的分析，我们认为这种方法获得了较好的实验结果，通过对其进行改进，相信能够使其实用化。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章原子光谱分析方法介绍

2.1原子光谱理论简单介绍

2.2发射光谱分析基本原理

2.3原子吸收光谱基本原理

2.4ICP光源

2.5电解质辉光放电

2.6双液态电极

2.7本章总结

第三章辉光放电现象和液态等离子体的产生

3.1等离子体简单介绍

3.2气体辉光放电

3.3溅射原理

3.4辉光放电现象中存在的几个问题

3.4.1潘宁效应

3.4.2原子光谱的自吸收

3.4.3巴邢定律

3.4.4可能存在的一些检测干扰

3.5液态电极等离子体的产生

3.5.1液态电极等离子体生成条件的研究

3.5.2液态电极对等离子体发光光谱影响的研究

3.6本章小结

第四章液态电极实验结构的实现

4.1实验中用到的几种液态电极结构

4.1.1单液态电极结构

4.1.2双液态电极

4.2单液态电极等离子体光源的产生

4.2.1系统整体介绍

4.2.2等离子体与光纤对准装置

4.3双液态电极等离子体光源的产生

4.4光谱仪及光谱分析软件

4.5本章小结

第五章、实验结果分析

5.1单液态电极的实验结果分析

5.1.1实验器材和实验步骤

5.1.2实验数据

5.2双液态电极实验结果分析

5.2.1双液态等离子体的产生

5.2.2实验结果分析

5.3本章小结

第六章、课题的总结与展望

6.1本文的工作总结

6.2后续研究展望

参考文献

致谢