Mikrofalowo indukowana plazma jako źródło wzbudzenia w analizie spektrochemicznej. Właściwości i zastosowania

• Autorzy: Jankowski K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mikrofalowe indukowana plazma jest zaliczana do spektrochemicznych źródeł wzbudzenia nowej generacji, które w ostatnich dwudziestu latach znacznie poszerzyły możliwości analizy śladowej i badania specjacji. W pracy opisano podstawowe elementy aparatury pomiarowej i sposoby wprowadzania próbek do plazmy mikrofalowej. Zaproponowano oryginalne źródło MIP, z pionowo zainstalowanym palnikiem, chłodzonym za pomocą wodnego aerozolu i wnęką zintegrowaną typu TE101 w której zastosowano bezpośrednią transmisję energii mikrofalowej z magnetronu do rezonatora. Opracowano także trzy rodzaje nebulizerów, konstrukcyjnie dostosowanych do współpracy z niskoenergetyczną plazmą mikrofalową. Opisano warunki, w jakich można uzyskać plazmowe wyładowanie mikrofalowe oraz parametry fizykochemiczne takiej plazmy, charakteryzujące ją jako spektrochemiczne źródło wzbudzenia. Na podstawie danych eksperymentalnych zidentyfikowano niektóre mechanizmy odpowiedzialne za procesy wzbudzenia, zachodzące w plazmie mikrofalowej. Przedstawiono charakterystykę analityczną różnych technik spektroskopowych z udziałem mikrofalowe indukowanej plazmy, wskazując na potencjalne możliwości jej wykorzystania, szczególnie w odniesieniu do analizy roztworów. Głównym obszarem zastosowań emisyjnej spektrometrii atomowej z użyciem plazmy mikrofalowej (MIP-AES) są zagadnienia analityczne związane z kontrolą i ochroną środowiska. Podano krytyczną oceną przydatności metody MIP-AES do analizy wielopierwiastkowej wody gruntowej i pitnej. Opisano przykłady zastosowania plazmy mikrofalowej w analizie konkretnych materiałów środowiskowych, a także wskazano na możliwości jej zastosowania w analizie próbek przemysłowych i w kontroli procesów technologicznych.

EN

A vertically positioned axially viewed microwave induced plasma (MIP) system is described, which can serve as a spectrochemical excitation source. The concepts of TE101 rectangular cavity based on strong coupling between the plasma load and the magnetron as well as the plasma torch cooling system with circulating water aerosol are presented. Three types of nebulizers were designed and matched to Iow-power MIP operating conditions. The relationship between the mechanical efficiency of the nebulizers and the emission intensity is discussed. The spectroscopic temperatures and electron number density were measured to evaluate the excitation potential of the MIP. The argon MIP exhibits a departure from the LTE and some non-thermal mechanisms were identified. The excitation process involves the Penning ionization with argon metastables and ion-electron recombination, which in certain conditions are supplemented by radiative transfer energy processes. The Ar-MIP seems to be a predominantly recombining plasma and is quite well described by the collision-radiative model. The Ar-MIP-AES was evaluated as a multi-element method for environmental analysis. The accuracy and precision of the method were investigated by the determination of some elements in certified reference materials. The DYS-MIP-AES technique was applied for the analysis of metalorganic materials of semiconductor grade.

Słowa kluczowe

PL

analiza spektrochemiczna; plazma mikrofalowa; techniki spektroskopowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia
• Rocznik: 2001
• Tom: z. 66
• Strony: 3--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 265 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jankowski K.

• Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej