[发明专利]消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的系统和方法

权利要求书

1.一种消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法包括下列步骤：

a)提供气体样品，所述气体样品中具有干扰杂质以及被测量杂质；

b)提供多个捕集装置，所述多个捕集装置串联连接以限定具有入口和出口的杂质捕集器，所述捕集装置的每一个适于捕集所述干扰杂质中的具体一种，而不影响所述被测量杂质；

c)在用于移除所述干扰杂质的所述杂质捕集器的所述入口引入所述气体样品；

d)在所述杂质捕集器的所述出口将水分加入所述气体样品中；

e)将所述气体样品引入等离子体发射系统的等离子体单元中；

f)收集在不受光谱干扰的特定发射波长由所述等离子体单元产生的发射光，以提供表示所述气体样品的所述被测量杂质的浓度的发射信号；以及

g)根据步骤f)中提供的所述发射信号测量所述被测量杂质的浓度。

2.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中所述气体样品含有氩，并且所述被测量杂质含有氮。

3.根据权利要求2所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中在所述步骤f)中，所述特定发射波长为357.69nm。

4.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括控制所述杂质捕集器的温度以保持其恒定温度的步骤。

5.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中在所述步骤d)中，使用温度被控制的装置加入所述水分。

6.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法在步骤e)以前进一步包括在所述杂质捕集器的所述出口将氧加入所述气体样品中的步骤。

7.根据权利要求6所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中使用温度被控制的装置加入所述氧。

8.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括在所述步骤d)至e)的过程中，将所述气体样品的流量保持恒定的步骤。

9.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中所述捕集装置的每一个适于捕集H₂O、O₂、CO、CO₂、H₂和有机化合物中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括将所述等离子体单元与环境隔离的步骤。

11.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法在步骤g)以前进一步包括下列步骤：

-收集在邻近所述特定发射波长的发射波长由所述等离子体单元产生的背景发射光，以提供背景发射信号；以及

-从所述发射信号中扣除所述背景发射信号，以提供表示所述被测量杂质的净发射的净发射信号，从而消除背景变化。

12.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括下列步骤：

-测量所述等离子体单元的等离子体压力；和

-根据所述等离子体压力补偿表示所述被测量杂质的浓度的所述发射信号。

13.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括补偿所述发射信号的非线性的步骤。

14.根据权利要求13所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中所述补偿步骤包括根据所述被测量杂质的浓度调节所述等离子体单元的驱动功率的步骤。

15.根据权利要求13所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，其中所述补偿步骤包括根据所述被测量杂质的浓度使用校正算法的步骤。

16.根据权利要求1所述的消除对稀有气体中的杂质测量的干扰的方法，所述方法进一步包括下列步骤：

-提供与所述发射单元并联连接的参比等离子体单元，以产生表示所述被测量杂质的浓度的参比发射光；

-处理所述参比发射光，以提供所述被测量杂质的浓度水平；并且

-根据所述被测量杂质的浓度水平调节所述等离子体单元的驱动功率。