[发明专利]一种基于超声雾化进样的微等离子体激发源及激发方法

说明书

本发明提供一种基于超声雾化进样的微等离子体激发源，涉及发射光谱元素分析激发光源领域，微等离子体激发源包括：交流电源、两根金属电极和超声雾化片；所述交流电源分别与所述金属电极的一端电性连接；所述金属电极的放电端位于同一平面内；所述超声雾化片水平设置在所述金属电极的放电端的上方，用于将待测溶液转化成气溶胶并向下喷射至所述金属电极的放电端上以及所述金属电极之间；所述交流电源、所述金属电极和所述气溶胶配合，用于在所述金属电极的下方形成V形微等离子体；本发明还提出采用上述基于超声雾化进样的微等离子体激发源的激发方法，能够有效地提高金属元素的检测精度。

技术领域

本发明涉及发射光谱元素分析激发光源领域，尤其涉及一种基于超声雾化进样的微等离子体激发源及激发方法。

背景技术

传统的激发源包括电感耦合等离子体激发源，但由于其高功耗、高气耗及不易维护等问题被限制于实验室内，无法满足原位现场分析检测。为满足元素原位现场分析的需求，多种微等离子体激发源相继被开发，如发明专利授权公告号CN 101330794 B、CN102445445 B、CN 102866224 B、CN 103760138 B等激发光源为DBD；发明专利授权公告号CN103776818B、CN 104254188 B，申请公布号CN 107991272 B等激发光源为APGD；发明专利授权公告号CN 102288594 B，申请公布号CN 103969244A、CN 105675585 A、CN 106596515 A等激发光源为SCGD。激发光源的创新和技术开发是发展小型化/微型化发射光谱仪器的关键，虽然目前已报道的微等离子体激发源具有小巧的尺寸，并且可以大幅度降低功耗、气耗，但对于等离子体的维持和实现样品引入仍避免不了对压缩气体或蠕动泵的依赖，这不利于分析仪器的整体小型化，所以开发一种更加简易的微等离子体激发源是有必要的。

超声雾化是传统气动雾化进样的替代方案，具有更高的雾化进样效率，是一种十分有效的进样方法，也被应用于现场化学成分检测分析技术领域，如发明专利授权公告号CN 101788487 A采用超声雾化辅助进行电火花击穿光谱检测，但该超声雾化装置体积大、依赖于样品池和气体引导，这不利于分析仪器整体小型化的需求。虽然也可以进行元素现场分析，但由于其激发源属于瞬时击穿放电，故而难以提供长期连续稳定的信号，仅能做到定性或半定量分析，无法满足高精度定量分析的需求。

发明内容

本发明旨在解决提出一种基于超声雾化进样的微等离子体激发源及激发方法，能够提高金属元素的检测精度。

本发明提供一种基于超声雾化进样的微等离子体激发源，包括：交流电源、两根金属电极和超声雾化片；

所述交流电源分别与所述金属电极的一端电性连接；所述金属电极的放电端位于同一平面内；

所述超声雾化片水平设置在所述金属电极的放电端的上方，用于将待测溶液转化成气溶胶并向下喷射至所述金属电极的放电端上以及所述金属电极之间；

所述交流电源、所述金属电极和所述气溶胶配合，用于在所述金属电极的下方形成V形微等离子体。

进一步地，所述放电端之间的间距为2～8mm；所述超声雾化片与所述金属电极的放电端之间的垂直距离为10～50mm。

进一步地，所述超声雾化片的雾化速度为3～100μL/s。

进一步地，所述金属电极的材质为钨或者钛。

进一步地，所述基于超声雾化进样的微等离子体激发源还包括集成电路板和移动电源；所述移动电源通过所述集成电路板与所述超声雾化片电性连接，用于给所述超声雾化片供电；所述集成电路板用于调节所述超声雾化片的输出功率及频率。

进一步地，所述移动电源的输出电压为4～24V，输出电流为5～100mA。

进一步地，所述交流电源的输出电压为3～20kV，输出电流为5～100mA。