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等离子发射光谱仪的原理介绍

发布日期: 2017-08-28
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    等离子发射光谱仪利用外加电场或高频感应电场使气体导电,气体放电是产生等离子体的重要手段之一。被外加电场加速的部分电离气体中的电子与中性分子碰撞,把从电场得到的能量传给气体。电子与中性分子的弹性碰撞导致分子动能增加,表现为温度升高,给定容积中的输入能量和损失能量相等。电子和重粒子(离子、分子和原子)间能量传递的速率与碰撞频率成正比。在稠密气体中,碰撞频繁,两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡,因此电子温度和气体温度大致相等,这是气压在一个大气压以上时的通常情况,一般称为热等离子体或平衡等离子体。在低气压条件下,碰撞很少,电子从电场得到的能量不容易传给重粒子,此时电子温度高于气体温度。
 
    等离子发射光谱仪在宏观上一般是电中性的,即它所含有的正电荷和负电荷几乎处处相等。由于带电粒子之间的作用主要是长程的,每个粒子都同时和周围很多粒子发生作用,因此等离子体在运动过程中一般表现出明显的集体行为。如果环境温度较低,等离子体能够通过辐射和热传导等方式向壁面传递能量,因此,要在实验室内保持等离子体状态,发生器供给的能量必须大于等离子体损失的能量。两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡,因此电子温度和气体温度大致相等,这是气压在一个大气压以上时的通常情况,一般称为热等离子体或平衡等离子体。等离子发射光谱仪在低气压条件下,碰撞很少,电子从电场得到的能量不容易传给重粒子,此时电子温度高于气体温度,通常称为冷等离子体或非平衡等离子体。两类等离子体各有特点和用途,气体放电分为直流放电和交流放电。
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