[实用新型]一种微波耦合等离子体激发光源

摘要

本实用新型公开了一种微波耦合等离子体激发光源，通过外导体、微波天线、内导体、中管、内管、中心管、标样入口、内层炬气体入口、中层炬气体入口以及外层炬气体入口的设置分别产生内层等离子体、中层等离子体与外层等离子体；内、中、外三层等离子体共同形成三层复合的、由微波耦合产生的三重复合层流微波耦合等离子体，因此提高了激发能力；并且由于激发光源为等离子体，只要微波源的输出功率稳定，并且腔室流出的气流也处于层流稳定状态，就能够从根本上实现等离子体炬焰本身的稳定；在此基础上，本实用新型提供的微波耦合等离子体激发光源结构简单、使用方便，在保证激发光源激发能力和稳定性的情况下大大降低了成本。

主权项

1.一种微波耦合等离子体激发光源，其特征在于，包括：外导体、微波天线、内导体、中管、内管、中心管、标样入口、内层炬气体入口、中层炬气体入口以及外层炬气体入口；所述外导体、所述内导体、所述中管、所述内管以及所述中心管均为中空结构；所述内导体设置在所述外导体内部；所述中管设置在所述内导体内部；所述内管设置在所述中管内部；所述中心管设置在所述内管内部；所述中心管、所述内管、所述中管、所述内导体和所述外导体为同轴嵌套结构；所述中心管、所述内管、所述中管、所述内导体与所述外导体形成完整的微波耦合等离子体激发光源谐振腔；所述中心管、所述内管、所述中管和所述内导体四者在谐振腔出口端面齐平；所述微波天线设置在所述内导体中部，与所述内导体电气连接，微波能量以电磁耦合方式进入谐振腔腔体内部；所述内层炬气体入口位于所述内管的下部靠近末端的位置，在所述内管与所述中心管构成的内层中空腔室，内层炬气体通过所述内层炬气体入口以径向进气方式通入，并以层流状态从谐振腔的出口端面流出，在出口端面微波电场作用下，形成内层等离子体；所述中层炬气体入口位于所述中管的下部靠近末端的位置，在所述中管与所述内管构成的中层中空腔室，中层炬气体通过所述中层炬气体入口以径向进气方式通入，并以层流状态从谐振腔的出口端面流出，在出口端面微波电场作用下，形成中层等离子体；所述外层炬气体入口位于所述内导体的下部靠近末端的位置，在所述内导体与所述中管构成的外层中空腔室，外层炬气体通过所述外层炬气体入口以径向进气方式通入，并以层流状态从谐振腔的出口端面流出，在出口端面微波电场作用下，形成外层等离子体；所述内层等离子体、所述中层等离子体与所述外层等离子体共同形成三重复合层流微波耦合等离子体；所述标样入口位于所述中心管的末端；待测标准样品蒸汽经所述标样入口导入所述中心管内，生成锐线激发光源，用来激发原子化器中待测物的荧光；所述微波耦合等离子体激发光源还包括阻抗匹配锥；所述阻抗匹配锥位于谐振腔出口端面上部，用于实现谐振腔的特性阻抗与自由空间阻抗近似匹配；所述阻抗匹配锥为中空结构，所述阻抗匹配锥底部与所述外导体的顶部端面接触；所述谐振腔的特性阻抗为75欧姆，自由空间的特性阻抗为377欧姆；所述阻抗匹配锥的内径从下到上逐渐增大，下部阻抗为75欧姆，然后逐渐增加，到锥体顶部达到168欧姆；所述微波耦合等离子体激发光源还包括：屏蔽气隔板和屏蔽气入口；所述屏蔽气隔板位于所述微波天线上方；所述屏蔽气隔板的一端与所述内导体连接，所述屏蔽气隔板的另一端与所述外导体连接；所述屏蔽气入口设置在所述外导体上，且位于所述屏蔽气隔板上方；在所述外导体与所述内导体构成的中空腔室内，屏蔽气通过所述屏蔽气入口，以所述外导体内腔的切线方向或径向通入；所述屏蔽气为氧气。