电感耦合等离子体发射光谱仪简介

Agilent 5100、5110、5800 和 5900 电感耦合等离子体发射光谱仪 (ICP-OES) 拥有三种配置:

  • 径向观测,5100/5110 和 5800 RV ICP-OES
  • 双向观测(径向和轴向观测依次进行),5100/5110 和 5800 VDV ICP-OES
  • 同步双向观测(径向和轴向),5100/5110 和 5900 SVDV ICP-OES,可以使用发射光谱同时分析全波长光谱以测定溶液中的元素含量。

发射光谱法是一种检测技术,通过观察原子在高温激发下发射光的不连续波长强度来实现检测,各发射谱线的波长与特定元素相关。

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仪器概述

仪器正面

图 1.Agilent 5800 和 5900 ICP-OES 仪器

图 2.Agilent 5100 和 5110 ICP-OES 仪器

其中:

项目

说明

1.排放口

排出仪器中多余的热量和烟雾。

2.进气口过滤器

引入过滤的空气,用于帮助冷却仪器

3.接口锥和轴向前置光路观测窗片(未显示)

接口锥去除发生物质重组的冷等离子体尾焰。位于炬管室的冷锥接口可保护前置光路窗片。可轻松拆下接口锥以进行清洁。冷却水在冷却套管中循环以带走热量。

轴向前置光路窗片可保护前置光路镜。

4.喷嘴和径向前置光路观测窗片(未显示)

喷嘴提供了等离子体和径向前置光路之间的净化光路,使得能够测量 190 nm 以下的谱线。

径向前置光路窗片可保护前置光路镜。

5.感应线圈

感应线圈将能量从 RF 发生器传输到等离子体。

6.炬管

炬管经过专门设计,无需手动校准。

7.雾化器和补偿气连接

雾化器气体用于将溶液转换为气溶胶并将其输送到雾化室。使用 ICP Expert 软件提高或降低通过雾化器、雾化室和炬管中心管的氩气流量。

补偿气(氩气)可与总溶解态固体 (TDS) 含量较高的样品一起使用,以防止其在炬管中积聚。

8.炬管载架手柄

手柄向左转动为开,向右推为关。

9.雾化室

雾化室的作用是作为样品液滴的过滤器。微小液滴穿过雾化室到达炬管,较大的液滴触碰到雾化室侧壁后发生凝聚并顺着雾化室排废管被排出。

10.雾化器

雾化器将液体样品转化为微小的气溶胶,并将其喷入雾化室,较大的液滴被去除,微小液滴则被输送到炬管。

雾化器有两个入口:

  • 一个是进样口,与样品泵管相连。

  • 一个是进气口,与样品室壁的“雾化器”氩气出口相连。

选择的雾化器类型取决于您的仪器和要分析的样品类型。

11.蠕动泵

进入雾化器的液流由蠕动泵控制。该泵的主要作用在于控制进入雾化器的液流速度,并排出雾化室中的废液。根据所购买的光谱仪和配置的不同,您的系统可能使用的是 3 通道或 5 通道泵。

12.主电源开关和电源线连接

位于仪器的左后侧。除非需要长时间关闭仪器,否则建议使电源保持开启状态。关闭此处电源将关闭仪器的所有电源。

13.前面板电源开关

前面板开/关中的 LED 指示基本的仪器开/关状态。除非需要长时间关闭仪器,否则建议使电源保持开启状态。关闭此电源按钮将关闭所有主系统。 

14.LED 仪器状态指示灯

仪器状态 LED 指示仪器是否与软件连接,是否准备好运行等离子体,或是否存在由仪器引发的错误。请参阅仪器状态 LED 指示灯ICP-OES 用户指南获取更详细的说明。

15.炬管室手柄

打开手柄以进入炬管室,在炬管室中您可以清洁或更换接口锥和前置光路窗片。

16.进水口组件

从冷却器中引入冷却水,并对冷却水进行过滤以去除颗粒。

17.光学部件吹扫气过滤器

过滤氩气(或氮气,如有使用)。

18.气源接口

根据所购买的仪器型号,最多包括三个气体端口:氩气、氮气(可选,未显示)和可选气体(80% Ar/20% O2 混合气,可选)。

19.附件位置

可选的 AVS 4、6 或 7 切换阀附件的位置。

20.排废孔

液体溢流的排废孔。

废液管线夹

使用三个夹子(下图中 1 和 3)使废液管(下图中 2)远离蠕动泵和其他管线。有关管线布置,请参阅下图。

仪器右侧

图 2.ICP-OES 右侧的入口和出口连接

其中:

 

项目

说明

1

附件和 LAN 电缆连接

附件连接以及用于 PC 和仪器通讯的以太网端口

仅用于连接安捷伦指定附件。见下图 3。

2

氩气进气口

氩气进气口,标准

3

可选气体进气口

可选气体(80% Ar/20% O2 混合气,可选)

氮气进气口,可选(未显示)

4

光学部件吹扫气过滤器

氩气或氮气(如有使用)过滤器

5

冷却水出口

连接至水冷却器

6

冷却水过滤器

粗颗粒水过滤器

7

冷却水入口

连接至水冷却器

通讯端口

图 3.ICP-OES 侧面的输入和输出连接

其中:

 

项目

说明

1

附件端口

DA-15 插座

仅用于连接安捷伦指定附件

2

自动进样器端口

DE-9 插头。RS-232 端口,用于连接自动进样器

3

以太网

连接到 PC 的通讯电缆

4

USB 端口

B 型 USB 插座。支持 USB 2.0 全速

仅用于连接安捷伦指定附件

联锁和内部监测

光谱仪配备安全联锁和盖板,用于监测关键操作以确保仪器受到保护。如果以任何非安捷伦指定的方式使用此仪器,则可能会削弱这种保护。应养成安全工作的良好习惯,而不是依赖于联锁的有效功能来保证安全操作。重要的是,确保所有的安全联锁和盖板未被绕开、损坏或拆除。

下面针对这些可用的安全联锁类型进行了简要介绍。

炬管室门联锁

炬管室门联锁用于监测内部联锁的状态。如果联锁开关打开,将导致等离子体无法点火或使当前的等离子体熄灭。

炬管载架联锁

炬管载架联锁用于监测炬管载架手柄的内部联锁状态。如果联锁开关打开,将导致等离子体无法点火或使当前的等离子体熄灭。

仪器温度、气流和压力监测

ICP-OES 可监测多种内部温度、气流和压力。如果它们低于或超过规定限值,仪器将抑制等离子体点火或熄灭现有的等离子体。

水流量监测

水流量开关安装在水多路连接管组件上。如果水流量不足,ICP Expert 软件中会显示错误消息“Low water flow”(水流量低),并抑制等离子体点火。如果在等离子体运行期间检测到此错误,将立即关闭等离子体。

冷却风扇监测

冷却风扇的运行由空气流量传感器进行检测。如果检测到冷却空气流量不足,仪器将抑制等离子体点火或熄灭现有的等离子体。

等离子体点火监测

位于 ICP-OES 中的光学检测器用于检测等离子体发射的光。如果等离子体熄灭,ICP Expert 软件中会显示相关提示信息。如果在等离子体打开期间检测到此故障,将关闭 RF 发生器和气体控制装置。

RF 控制监视器

RF 控制监视器可有效控制等离子体发生系统。如果监视器系统检测到等离子体发生系统运行不正常,将关闭高压电源。

高压电源故障

如果检测到过载情况,将抑制等离子体点火,如果等离子体已经在运行,则会关闭 RF 电源并熄灭等离子体。

另请参见: