北京华科HK-2000型ICP光谱仪

一、仪器组成及工作原理 

ICP等离子体单道扫描光谱仪,是多元素顺序测量的分析测试仪器。 该仪器由扫描分光器、射频发生器、试样引入系统、光电转换、控制系统、数据处理系统、分析操作软件组成。等离子体是在三重同心石英炬管中产生。炬管内分别以切向通入氩气，炬管上部绕有紫铜负载线圈〈内通冷却水〉当高频发生器产生的高频电流（工作频率40MHz功率1KW左右）通过线圈时，其周围产生交变磁场，使少量氩气电离产生电子和离子，在磁场作用下加速运动与其它中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，在炬管内形成涡流，在电火花作用下形成等离子炬（即等离子体），这种等离子体温度可达10000K以上。待测水溶液经喷雾器形成气溶胶进入石英炬管中心通道。原子在受到外界能量的作用下电离，但处于激发态的原子十分不稳定，从较高能级跃迁到基态时，将释放出巨大能量，这种能量是以一定波长的电磁波的形式辐射出去。不同元素产生不同的特征光谱。这些特征光谱通过透镜射到分光器中的光栅上，计算通过控制步进电机转动光栅,传动机构将分光后的待测元素特征谱线光强准确定位于出口狭缝处，光电倍增管将该谱线光强转变为电流，再经电路处理和V/F转换后，由计算机进行数据处理，最后由打印机打出分析结果。

二、仪器型号：         

HK－2000（准确度达到国家A级标准）

三、技术指标 

(1)分析速度快:    一分钟分析最快扫描20个元素以上

(2)扫描范围：     扫描范围180~800nm、方式为正弦杆，由计算机控制的脉冲马达驱动，最小扫描步距0.0005nm

(3)波长示值误差和重复性：波长示值误差 ≤0.03nm      重复性 ≤0.005nm

(4)相关系数：      ≥0.9998

(5)精密度高：      相对标准偏差RSD≤1.5%

(6)稳定性：        相对标准偏差RSD≤2.0%

(7)测量范围：      超微量到常量

(8)检出限低：      PPB级

(9)分析元素范围广：可对72种金属元素和部分非金属元素（如B、P、Si、Se、Te）进行定量或定性分析；基体效应低动态线性范围宽，自吸收效应低

(10)测量方式：     单、多元素顺序测量

(11)功率：         800W—1200W 可调  

(12)操作便捷:      全新Windows XP下运行的第三代多窗口升级中文或英文分析软件速度更快，功能更全,多窗口多任务同时执行(国内独此一家)

四、仪器部件详细参数 

1、射频发生器（RF）

（1）      电路类型：电感反馈自激式振荡电路、同轴电缆输出、匹配调谐、取功率反馈信号，进行闭环自动控制

（2）      工作频率：40.68MHz ± 0.05%

（3）      频率稳定性：≤0.1%

（4）      输出功率：800—1200W

（5）      输出功率稳定性：≤0.3%

（6）      电磁场泄漏射强度：距机身20cm  电场强度E：＜2 V / m

2、进样装置

（1）      输出工作线圈：内径25mm 、3匝

（2）      炬管：三同心型，外径20mm的石英炬管

（3）      同轴型喷雾器：外径6mm

（4）      双筒型雾室：外径34mm 

（5）      观测位置：纵向观察高低和横向观察前后，可通过软件直观地调为最佳

（6）      氩气流量计规格和载气压力表规格：

1等离子气流量计    (100－1000)L/h   (1.6－16L/min)

2辅助气流量计      (10－100)L/h      (0.16－1.66L/min)

3载气流量计        (10－100)L/h      (0.16－1.66L/min)

4载气稳压阀        (0－0.4Mpa)L/h

5冷却水           水温：15－25℃流量＞5L/min水压＞0.1Mpa冷却水：电阻率＞1MΩ

3、分光器

（1）      光路：    Czerny－Turner

（2）      焦距：    1000mm

（3）      光栅规格：离子刻蚀全息光栅；刻线密度3600线/mm，刻线面积：80×110mm(可选用刻线密度2400线/mm，刻线面积：80×110mm)

（4）      线色散率倒数：0.26nm

（5）      分辨率：      ≤0.008nm（整个波段）

（6）      扫描波长范围：180—500nm，3600刻线/毫米

                         180—800nm，2400刻线/毫米

（7）      步进电机驱动最小步距：0.0005nm

（8）      出射、入射狭缝：20μm×25μm

（9）      反射镜规格：  （78×105×16）mm

（10）  透镜：         φ30,  1:1成像

（11）  反射镜规格：    凹型

（12）  分光器恒温装置：26℃±1℃

4、测光装置

（1）      光电倍增管规格：R212UH或R928

（2）      光电倍增管负高压：200—1000V自动调节稳定性＜0.05%

（3）      光电倍增管电流测量范围：10-4~10-9A

（4）      信号采集为V/F交换：1mV对应100Hz

（5）      采样电路：使用国外高精密度运算放大器，使仪器的灵敏度和精确度大大提高

（6）      仪器数据采集：通过串口与电脑连接，从而简化了电路使连接更加便捷

（7）      测光方式：单、多元素顺序测量