生成等离子体的感应装置制造方法及图纸

提供了在火炬中维持等离子体的装置。在某些实施例中，该装置包括构造成耦合电源和被构造成和设计提供沿着火炬径向平面的回路电流的第一电极。在一些实施例中，火炬的径向平面大体上垂直于火炬的纵轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生成等离子体的感应装置
一些实施方案是关于在生成等离子体中使用的设备和方法，也是关于分析引入到由这种设备中产生的等离子体的样品的方法和仪器。专利技术背景许多感应耦合等离子体发射光谱分析(ICP-OES)体系，感应耦合等离子体原子吸收光谱分析(ICP-AAS)体系、和感应耦合等离子体质谱分析(ICP-MS)体系使用能接收RF电流的螺线管来生成等离子体。然而，由磁场产生的感应电流是偏斜的，超过螺线管内部长度是不均匀的，这是因为螺线管的螺旋结构。不均匀性导致等离子体内变化的温度分布，能影响样品激发和等离子体内离子轨道。此外，螺线管是单个元件，缺少控制磁场形成感应电流和等离子体/样品激发的灵活性。
技术实现思路
依据第一方面，提供了生成等离子体中使用的设备。在某些实施方案中，公开了用于在火炬中生成等离子体的设备，该火炬具有纵轴和具有大体上垂直于该火炬的径向平面，火炬操作期间气流沿着纵轴被引入。在某些实施方案中，该装置包括构造成耦合电源和被构造成和计划提供沿着火炬径向平面的回路电流的第一电极。在某些实施方案中，该设备进一步包括构造成耦合电源和被构造成和设计提供沿着火炬径向平面的回路电流的第二电极。在一些实施方案中，第一和第二电极中的每一个包括板，这个板包括对称的内部横截面，例如，环形内部横截面。在某些实施方案中，至少一个隔离片将第一电极和第二电极间隔开。在另外的实施方案中，第一电极构造成维持火炬中对称等离子体，或大体对称等离子体，如这里描述的。在某些实施方案中，第一电极、第二电极或两种电极都可与射电源通电连接，该射电源被构造成给一个或两个电极提供射频。在一些实施方案中，第一电极和第二电极每一个具有它们自己的射频源。在一些实施方案中，第一电极、第二电极或两种电极都与接地板通电连接。该设备可构造成在感应耦合等离子体发射光谱分析仪、感应耦合等离子体原子吸收光谱仪、和感应耦合等离子体质谱仪或另外适宜设备中使用。依据另一方面，公开了在火炬中产生等离子体的设备，该火炬具有用于在火炬中生成等离子体的设备，该火炬具有沿着火炬操作期间气流被引入的纵轴并且具有大体上垂直于该火炬的径向平面。在一些实施方案中，该设备包括提供沿着火炬径向平面的回路电流的装置。在一些实施方案中，该装置可为能提供沿着火炬径向平面射电流的电极或等效结构。在一些实施方案中，该装置可为电极板，如这里描述的。依据附加的方面，公开了在火炬中提供等离子体的方法，该火炬具有纵轴并具有与火炬纵轴大体垂直的径向平面。在某些实施方案中，该方法包括提供沿着火炬纵轴流动的气流，点燃火炬中的气流，并提供沿着径向平面的回路电流维持火炬中的等离子体。在一些实施方案中，该方法进一步包括将等离子体构造成大体对称的等离子体。依据另一个方面，大体对称的等离子体被公开。在某些实施例中，大体对称的等离子可由点燃火炬中气流产生并得到沿着大体垂直火炬纵轴的径向平面的回路电流来维持大体对称的等离子体。就该公开优势而言，另外的方面和实施例将被本领域中的普通技术人员认识到，并且实施例在下面进行更详细描述。附图说明参考附图对某些实施例进行了描述，其中：图1为依据某些实施例感应耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)的示意图；图2为依据某些实施例感应耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的示意图；图3为依据某些实施例感应耦合等离子体火炬和等离子体的图表；图4为依据某些实施例，两个电极、感应耦合等离子体火炬和等离子体的侧面图；图5为依据某些实施例，提供等离子体的第一电极的正面图，该电极包括孔；图6为依据某些实施例，提供等离子体的第二电极的正面图，该电极包括孔；图7为依据某些实施例，图6所示电极的侧面图；图8为依据某些实施例单式电极的透视图；图9为依据某些实施例图8所示电极的正面图；图10为依据某些实施例图8所示电极的侧面图；依据某些实施例，图11为图8所示电极的顶视图；图12为依据某些实施例回路电流产生的磁场的透视图；图13为依据某些实施例，显示螺线管螺旋形状的感应耦合等离子体火炬的图表；图14为依据某些实施例，交替正弦交流电的半周期期间，单一射电源驱动的许多回路电流的图表；图15A和15B显示了依据某些实施例，火炬和构造成生成电流回路的感应装置；图16A和16B为依据某些实施例的感应装置；图16C和16D为依据某些实施例的感应装置；图17为依据某些实施例的感应装置的轴向面视图；图18为依据某些实施例，图17所示的感应装置的径面视图；图19为依据某些实施例，使用图17和图18所示感应装置生成的等离子体的视图，通过一片黑玻璃观看；图20为依据某些实施例使用图17和图18所示感应装置生成的等离子体的视图；图21为依据某些实施例采用配有电极板的感应装置生成的对称等离子体的实施例；图22显示了依据某些实施例配有电极板的感应装置的径面视图和标准螺旋感应加热线圈的径面视图；图23显示了依据某些实施例图22所示的配有电极板的感应装置的轴向视图和图22所示的标准螺旋螺旋感应加热线圈的轴向视图；图24为依据某些实施例的线圈感应装置；图25为依据某些实施例显示标准螺旋螺旋感应加热线圈对基底和不同金属种类的性能曲线；图26为依据某些实施例，显示1S4T感应装置(1个隔离片，4匝)的性能曲线图，采用标准螺旋螺旋感应加热线圈对基底和不同金属种类的性能进行归一化；图27为依据某些实施例显示1-2S4T感应装置(2个隔离片，4匝)的性能曲线图，采用标准螺旋感应加热线圈对基底和不同金属种类的性能进行归一化；图28为依据某些实施例，对比氧化物和铑样品的不同感应装置性能的曲线图；图29为依据某些实施例，对比不同感应装置中铑信号的曲线图；图30为依据某些实施例对比镁样品的不同感应加热线圈的性能曲线；和图31为依据某些实施例对比不同感应加热线圈的高质效的曲线图；就该公开优势而言，普通技术人员将认识到在附图中所示示范性感应装置和其他设备不可能按照规定比例。相对于方便于更好的理解这里公开的方面和实施例的其他特征，该感应装置、火炬和类似设备的某些特征或尺寸可被放大、缩小或被变形。具体实施方式某些实施例在下面进行描述为了举例说明在这里公开的感应装置技术的许多应用和使用中的一些。就本公开的优势而言，这些和其他的使用将容易被本领域中普通技术人员选出。除非上下文中清楚指出，同样的数字统指不同附图中的相似结构。依据某些实施例，公开了生成对称或大体对称的等离子体的设备。如这里使用的，“对称的等离子体”统指具有对称温度性质的等离子体，对于选择的径向平面，从等离子体中心径向延伸。例如，等离子体的径向部分将具有与径向部分结合的救急用成形环形线圈流量。对于任何离环形线圈中给定范围内，围绕中心的那种半径的任何给定角度的测量，温度是完全一致的。如这里使用的，“大体对称等离子体”统指具有相似温度性质的等离子体，对于经选择的径向平面，从等离子体中心径向延伸，但对于环形线圈流量中心的任何给定半径，该温度性质可变化约5％。使用对称等离子体、或大体对称等离子体，可提供显著性优势，该优势包括，但不限于，火炬中产生较少碳、较少火炬维护费用，离子轨道大体上平行于火炬的轴方向，例如纵轴，更有效的样品转移到等离子体中心，并可减少冷却气体量或根本采用无冷却气体。也如这里使用的，“大体上垂直”统指在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在火炬中生成等离子体中使用的装置，该火炬具有纵轴和具有大体上垂直于该火炬的径向平面，火炬操作期间气流沿着纵轴被引入，该装置包括第一电极，该第一电极被被构造以耦合电源，并被构造和被设计以提供沿着火炬径向平面的回路电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-2 11/218,9121.一种用于在火炬中生成感应耦合等离子体的装置，该火炬具有纵轴和具有大体上垂直于该火炬的径向平面，火炬操作期间气流沿着纵轴被引入，该装置包括第一电极板、第二电极板和第三电极板，所述第一电极板、第二电极板和第三电极板的每个都包括用于安装火炬的孔，所述第一电极板、第二电极板和第三电极板的每个都被构造以耦合电源，并被构造和设计以提供沿着火炬径向平面的回路电流，并且所述第一电极板、第二电极板和第三电极板配置用于维持火炬体中大体对称的感应耦合等离子体放电，其中在第一电极板和第二电极板之间的纵向间距与在第二电极板和第三电极板之间的纵向间距基本相同，并且其中，在所述第一电极板和第二电极板之间存在第一隔离片和第二隔离片，在所述第二电极板和第三电极板之间存在第三隔离片，其中所述装置配置用于相比于使用螺旋感应线圈检测元件的喷雾器流量条件，通过允许来自较低的喷雾器流量条件的元件的最大信号的检测，提供较低检测线，以及其中所述装置配置为用Ce/CeO监测到的最大氧化物山信号将镁、铑和铅的最大信号分离出来。2.依据权利要求1所述的装置，其中第一、第二和第三电极板中的每一个包括板，这个板包括对称的内部横截面。3.依据权利要求2所述的装置，其中对称的内部横截面是环形的。4.依据权利要求1所述的装置，进一步包括与第一电极板、第二电极板和第三电极板电连接的射频源。5.依据权利要求4所述的装置，其中射频源被构造成在10瓦特到10,000瓦特功率下提供1MHz到1,000MHz射频。6.依据权利要求1所述的装置，进一步包括与第一电极板、第二电极板和第三电极板电连接的分开的射频源。7.依据权利要求6所述的装置，其中至少一个射频源被构造成在10瓦特到10,000瓦特功率下提供1MHz到1,000MHz射频。8.依据权利要求1所述的装置，其中第一电极板、第二电极板和第三电极板被构造成在感应耦合等离子体发射光谱分析仪中使用。9.依据权利要求1所述的装置，其中第一电极板、第二电极板和第三电极板被构造成在感应耦合等离子体原子吸收光谱仪中使用。10.依据权利要求1所述的装置，其中第一电极板、第二电极板和第三电极板被构造成在感应耦合等离子体质谱仪中使用。11.一种用于在火炬中生成感应耦合等离子体的装置，该火炬具有纵轴和具有大体上垂直于该火炬的径向平面，火炬操作期间气流沿着纵轴被引入，该装置包括沿着火炬径向平面提供回路电流的三个电极板设备，所述提供沿着火炬的径向平面的回路电流的三个电极板设备的每一...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ莫理斯罗，
申请(专利权)人：魄金莱默有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]