Как применение вертикальной горелки в ИСП-ОЭС Agilent 5100 влияет на плазменное поле?

ИСП-ОЭС (оптико-эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой) Agilent 5100 - это прибор, определяющий малые количества веществ, при испускании их возбуждёнными частицами излучения в устойчивой плазме. Работа прибора регулируется законами атомно-эмиссионной спектрометрии и некоторыми конструктивными особенностями самого прибора.

Выясним, почему используемая в ИСП-ОЭС Agilent 5100 вертикальная газовая горелка позволила увеличить чувствительность метода, улучшить производительность исследования и качество анализов образцов с большим содержанием растворённых в них веществ.

Спектрометр используется для работы со шламовыми и солевыми растворами, анализируемыми в экологических лабораториях и кислотными вытяжками и сплавами, исследуемыми в минеральной и горнорудной промышленности.

Главные задачи атомно-эмиссионной спектрометрии?

Атомно-эмиссионная спектрометрия изучает спектры, испускаемые атомами в состоянии возбуждения. Электроны атомов, получая тепловую энергию от горелки, выделяют электромагнитное излучение, переходя на следующий энергетический уровень.

Это излучение имеет длину волны, характерную только для конкретного элемента. Получается, что для каждого элемента существует определённый спектр свечения, имеющий полосу максимальной интенсивности, когда переход атомов на следующий энергетический уровень наиболее характерен.

Для того чтобы проанализировать в пробе наличие искомого элемента, достаточно найти спектральное излучение, подходящее по длине волны спектру, выпускаемому его атомами при возбуждении. Количество определяется по интенсивности излучения, а с применением калибровочной кривой, удаётся вычислить содержание элементов до миллионных долей.

В классическом варианте атомно-эмиссионных спектрометрических исследований для перехода частиц в возбуждённое состояние используют пламя сгорающего ацетилена, водорода или метана, смешанного с чистым воздухом или кислородом.

Главная проблема для горелок в спектрометрах – это нестабильность пламени при сжигании карбидов или нитридов, являющихся распространёнными и очень устойчивыми соединениями. Поэтому появился аналитический метод с индуктивно связанной плазмой, где атомы приходят в возбуждение, после их распыления в плазменном поле сгорающего аргона.

Как возникает плазменное поле в оптико-эмиссионном спектрометре Agilent 5100?

В состав ИСП-ОЭС Agilent 5100 входят:

• Плазменная горелка, отвечающая за создание поля для возбуждения атомов исследуемых элементов до выделения видимого спектра.

• Оптический спектрометр, регистрирующий, делящий и систематизирующий сведения, собираемые из плазменной области.

Конструкция вертикальной плазменной горелки включает в себя концентрические кварцевые трубки, вдоль которых располагается волновод подачи переменного тока определённой частоты. Подаваемое электричество создаёт устойчивое электромагнитное поле, поддерживающее плазму вокруг горелки.

В оптико-эмиссионном спектрометре Agilent 5100 поддержание равномерного плазменного поля осуществляется твёрдотелым ВЧ-генератором с частотой 27 МГц. Устройство расположено автономно от горелки и позволяет работать с мощностью до 1500 Вт, увеличивая спектр анализируемых веществ от летучих соединений до концентрированных солевых растворов.

Для образования плазменного поля необходим поджиг аргона, происходящий при пропускании искры, вызывающей частичную ионизацию газа. Нейтральные атомы, сталкиваясь с заряженными частицами, образуют под воздействием электромагнитного поля новые ионы.

В итоге образуется максимальное количество заряженных ионов, образующих плазменное поле, при котором температура факела повышается до максимального значения. Плазма готова для ввода жидкого образца перистальтическим насосом через распылитель и регистрации излучения с помощью оптики спектрометра Agilent 5100.

Особенности горелки спектрометра Agilent 5100

В спектрометре установлена вертикальная горелка, обеспечивающая исследование образца в двух обзорах: радиальном – сбоку горелки и аксиальном – сверху пламени вокруг центрального канала горелки.

Особенностью спектрометра Agilent 5100 является модификация SVDV, обеспечивающая исследование образца в аксиальной и радиальной плоскости в процессе одного сгорания.

Производить исследование одновременно в двух обзорах стало возможным из-за использования, помимо вертикальной горелки, ещё и дихроичного спектрального сумматора, который собирает одновременно все спектры и отправляет их на детектор Vista Chip II.

К преимуществам использования вертикальной газовой горелки можно отнести:

• Возможность быстро установить кассетную горелку, которая один раз подключается, определяется и настраивается. Больше калибровок и юстировок на все время её использования не потребуется.

• Потоки газов, образующих плазму, регулируются изменением их массового расхода, что обеспечивает стабильность работы горелки.

• Спектрометр исследует образцы с большим содержанием растворённых соединений при минимальном загрязнении вертикальной горелки. Имеется горелка для проб, содержащих концентрированные солевые примеси.

• Agilent 5100 выпускается в трёх модификациях: с радиальным обзором, двойным вертикальным и синхронизированным вертикальным двойным обзором для проведения исследований по четырём методам. Все модели оснащены вертикальными горелками.

• Спектрометр, благодаря использованию вертикальной горелки, предназначен для исследования многокомпонентных образцов, с большим количеством следовых примесей.

ИСП-ОЭС Agilent 5100 – это компактный модульный спектрометр, полностью контролируемый с экрана монитора компьютера, что позволяет получать воспроизводимые результаты с минимальными затратами в максимально комфортных условиях работы.

Фармконтракт давно сотрудничает с Agilent и использует приборы и установки компании в комплексном оснащении исследовательских, научных и промышленных лабораторий. Мы готовы проконсультировать и помочь вам выбрать подходящее оборудование, бесплатно осуществить поставку и обеспечить 5-летнее сервисное обслуживание.