[发明专利]一种液体放电微等离子体激发源装置及等离子体激发方法

摘要

本发明提供了液体放电微等离子体激发源装置，包括放电池和电路部分，放电池由阳极池和阴极池组成并由带斜度的导管连接，阳极池设排气口；阴极池侧壁上设保护气入口、排气口、进样口和体积刻度，底部设废水出口；电路部分由直流电源和限流电阻构成。本发明同时提供了等离子体激发方法，将含待测样品的溶液导入放电池，通过减小阴极和液面的距离实现放电产生等离子体，溶液中待测元素被引入到等离子体区并被激发，对产生的特征发射谱线进行分析即可对待测元素进行定性和定量分析。本发明运行时使用等离子体作为阴极，在等离子体‑溶液液面发生电化学反应生成待测元素的气态化合物，进入等离子体区被激发，能改善等离子体的激发效率，增加灵敏度。 1

主权项

1.一种液体放电微等离子体激发源装置，包括电路部分和放电池部分，其特征在于：所述电路部分包括串联的直流电源和限流电阻，整个电路部分一端为阳极，另一端为阴极；放电池部分包括阳极池和阴极池，阴极池与阳极池下部连通；阴极池底部设有废液出口及废液出口阀门，阴极池侧面从上至下设置有阴极排气口、保护气入口以及样品入口；所述阴极池上方封口，封口处设有阴极棒，阴极棒的下部位于阴极池内，阴极棒的底端高度位于保护气入口和样品入口之间；阴极棒的顶部与电路部分的阴极连接；所述阳极池上方设有阳极棒，阳极棒的下部位于阳极池内，阳极棒的顶部与电路部分的阳极连接；阴极池与阳极池的下部由向阴极池倾斜的导管连通，所述导管长10～30mm、直径3～10mm。

2.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：所述阳极棒采用直径为0.5～2mm的石墨棒或铂电极棒，阴极棒采用直径为0.5～2mm的钨棒或钛棒。

3.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：所述阳极池为内径5～10mm、高20～50mm的圆柱体，所述阴极池为长10～30mm、宽10～30mm、高20～50mm的长方体。

4.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：所述阴极排气口与保护气入口的高度差为3～10mm，保护气入口与样品入口的高度差为3～10mm。

5.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：阴极池侧面从上至下设有体积刻度。

6.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：所述阴极池和阳极池的材料均为石英。

7.根据权利要求1所述的液体放电微等离子体激发源装置，其特征在于：所述阴极池上方由阴极池塞封口，阴极池塞上穿插有阴极棒，所述阴极池塞的材料为聚四氟乙烯。

8.一种基于权利要求1所述液体放电微等离子体激发源装置的等离子体激发方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)关闭阴极池底部的废液出口阀门，将保护气从保护气入口通入阴极池；

(2)将待测含金属元素溶液从进样口不断引入阴极池；

(3)打开直流电源以施加电压，施加电压过程中阴极棒底端与待测含金属元素溶液液面之间产生等离子体，阴极棒底端与待测含金属元素溶液液面之间产生等离子体的区域为等离子区；维持电流，打开废液出口阀门使待测含金属元素溶液的液面与阴极棒底端保持一定距离；

(4)产生的等离子体与待测含金属元素溶液液面之间发生电化学反应，形成含金属元素的气态化合物，气态化合物在等离子体区被激发，并发射出特征谱线。