ICP-AES Optický spektrometr Zdroj ICP Systém zavádění vzorku (pneumatické zmlžování) Vysokofrekvenční generátor Sběr dat Obr. 1 Indukční cívka Příkon 1-2 kW Vnější plazmový plyn 10-15 L/min Ar Střední plazmový plyn 0-0.5 L/min Ar Nosný plyn s aerosolem 0.6-1 L/min Ar Centrální (analytický) kanál Plazmová hlavice Indukčně vázané plazma - ICP Elektromagnetické pole 27 až 40 MHz Elektrická jiskraIniciace výboje Indukční oblast Obr. 2 Plazmová hlavice s indukční cívkou Cívka Perkin-Elmer, OPTIMA, zlacená Cívka Perkin-Elmer, OPTIMA Obr. 3 Plazmová hlavice Perkin-Elmer 5500 Plazmová hlavice ICP A B A- argon/argonové plazma, B – argon/dusíkové plazma. Trubice: 1 – vnější (plazmová), 2 – prostřední, 3 – injektor. Konfigurační faktor plazmové hlavice = a/b, kde a je vnější průměr prostřední trubice, b je vnitřní průměr vnější (plazmové) trubice. Toky plynů: A: 5 – vnější plazmový (8-15 l/min Ar), 6 – střední plazmový (0-1 l/min Ar), nosný (0,5-1,0 l/min Ar); B: 5 – chladicí (15-20 l/min N2), 6 – plazmový (5-10 l/min Ar), 7 – nosný (1-3 l/min Ar); 4 – indukční cívka, 5 – chladicí voda. Obr. 4 Vysokofrekvenční generátor ICP Oscilátor je zdroj elektrických kmitů s ustálenou amplitudou a určitou frekvencí a je tvořen resonančním (laděným) obvodem a zesilovačem. Obr. 5 Kompaktní plazmové hlavice Spectro EOP; 2,5 mm injektor Varian Vista AX, pro vysoký obsah TDS, injektor 2,3 mm Perkin Elmer PE 5500 Obr. 6a Rozebiratelné plazmové hlavice (Jobin-Yvon) Vnější plazmová trubice, křemen Prostřední plazmová trubice, křemen Prostřední plazmová trubice, korund „Sheath gas“ stínící Ar Injektor korundový, i.d. 2,5 mm Injektor křemenný, i.d. 2,5 mm „límec“ na vnější trubici Fixace polohy trubic Centrování injektoru Obr. 6b Kombinované plazmové hlavice Perkin-Elmer Plasma 40 Spectro EOP Varian Vista AX Perkin-Elmer Optima 3000 Obr. 6c Kombinované plazmové hlavice Perkin-Elmer Optima 3000 DV Výřez pro laterální (radiální) pozorování) Obr. 6d Plastová báze hlavice; vsunuta do soustavy tvořené vnější a prostřední trubicí, středem zaveden injektor Obr. 7 Axiální pozorování ICP Obr. 8 b e a Obr.9 Konfigurační faktor plazmové hlavice Závislost stupně ionizace na ionizační energii 0 20 40 60 80 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Ionizační energie (eV) Stupeňionizace(%) ne = 1.475x1014cm-3 Tion (Ar) =6680 K 90% 50% Ar Obr. 10 Iontové čáry Atomové čáry Chvost Počáteční zářivá zóna Předehřívací zóna Laterální (radiální) pozorování Normální analytická zóna Výškapozorování Obr. 11 ICP kanál Element Jpq r Prostorové rozdělení emise v ICP Emisivita Jpq odpovídá radiálnímu rozdělení intenzity Intenzita vyzařování Ipq (W·sr-1m-2) dJI pqpq  l d (W·sr-1m-3)d – vrstva plazmatu (m) Obr. 12 Laterální pozorování ICP Směr pozorování Intenzita čáry Intenzita pozadí Ar 4mm Laterální rozdělení intenzity vyzařování 30 mm Cívka T NAZIRZPHZ 0 mm Axiální rozdělení intenzity vyzařování Směr pozorování Intenzita čáry Intenzita pozadí Ar Obr. 13 d TNAZIRZ 12mm Směr pozorování Intenzita čáry Intenzita pozadí Ar Axiální pozorování ICP PHZ Obr. 14