辛仁轩

（清华大学 核能与新能源技术研究院，北京100084）

1 引言

微波等离子体是一种重要的原子发射光谱光源。光谱光源是发射光谱仪器的核心，它决定了光谱仪的分析性能及仪器结构。每一种新型光源的出现，就导致一类新型仪器的快速发展。电感耦合等离子体（ICP）发射光源的出现，并发展成为目前无机分析广泛应用分析技术，大大促进了无机元素分析技术向灵敏，准确，简便，快速方向迈进。然而，由于ICP光谱分析仪器要消耗大量的稀有气体——氩气，是该技术明显的缺点，发展节省氩气的新型发射光谱光源就成为光谱分析技术领域的重要目标［1］。微 波 等 离 子 体 （Microwave Plasma，简 称MWP）是比电感耦合等离子体更早被研究的发射光谱光源，是等离子体光源家族的重要成员，它可在很低功率下运行及节省工作气体的优点，曾经被视作有推广应用前景的分析光源。后来由于ICP光谱仪器的商品化并受到青睐，微波等离子体光谱技术发展进展缓慢，在人们意识到高耗气量的ICP光源的弱点时，又将希望转向等离子体家族成员微波等离子体。微波等离子体是以2450MHz微波频率生成的等离子体。按能源传递方式和等离子体矩管的结构分为两大类，一类叫电容耦合微波等离子体（Capacitively Coupled Microwave Plasma，简 称CMP）又称类火焰等离子体（Flame－like plasma），炬管中心有金属电极，在金属棒（管）尖端产生等离子体。微波等离子体炬（Microwave Plasma Torch，简称MPT），也是属于有金属电极的电容耦合微波等离子体；另一种石英炬管中无金属电极，等离子体在管内形成，叫微波感生等离子体（Microwave Induced Plasma，简称MIP，又称微波诱导等离子体），在一定条件下它可以形成类似于ICP光源的环形等离子体。……