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简述ICP光源的工作原理及其分析性能。

题目
问答题
简述ICP光源的工作原理及其分析性能。
参考答案和解析
正确答案： 其工作原理是：用高频火花引燃时，部分Ar工作气体被电离，产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞，使更多的工作气体电离，形成等离子体气体。导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度达到1×104K，形成ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发，产生原子发射光谱。
其分析性能是：激发温度高，一般在5000～8000K，利于难激发元素的激发，对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限，ICP炬放电稳定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。
解析： 暂无解析
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第1题：

简述火焰光度计的工作原理及其在农化分析中的应用。


正确答案: （1）工作原理：待测液在火焰高温激发下辐射出钾元素的特征光谱，通过钾滤光片，经光电池或光电倍增管，把光能转化为电能，放大后用微电流表指示其强度。激发条件（燃气：助燃气比例、供给速度、样品溶液的流速、溶液中其它物质的含量）保持一定时，则光电流的强度与被测元素的浓度成正比。从钾标准溶液浓度和检流计读数作工作曲线，即可查出待测液的钾浓度，然后计算样品的钾含量。
（2）应用：钾、钠等离子的测定。

第2题：

ICP光源的主要优点是什么？


正确答案:（1）检出限低：许多元素可达到1ug/L的检出限。
（2）测量的动态范围宽：5~6 个数量级。
（3）准确度好。
（4）基体效应小：ICP是一种具有6000~7000K的高温激发光源，样品又经过化学处理，分析用的标准系列很易于配制成与样品溶液在酸度、基体成分、总盐度等各种性质十分相似的溶液。
（5）精密度高：RSD~0.5%。
（6）曝光时间短：一般只需10~30秒。
（7）多元素同时分析，无论从效率、技术方面都有很大的优势。

第3题：

ICP光源的不足之处有哪些？


正确答案: （1）检出限不如直流电弧粉末法好。
（2）雾化效率低，＜10％，且雾化器易堵塞，造成工作不稳定。
（3）氩耗量大，不经济。
（4）操作者要求严格，应具有一些技术、理论水平。

第4题：

简述蝶阀的结构、工作原理和性能？


正确答案: 蝶阀主要由阀体、阀门板（阀瓣）、阀杆与驱动装置等组成。
蝶阀的作用原理是：转动手柄通过齿轮带动阀杆及阀瓣旋转来达到开启与关闭的作用。
蝶阀结构紧凑简单、体积小、流体阻力小、具有切断和节流的性能，但密封面易受损、阀瓣易振动。

第5题：

简述人工补光光源的主要类型及其性能特点？


正确答案:人工补光光源的主要类型有白炽灯碘钨灯萤光灯利用气体放电发光原理制成的气体放电灯等，白炽灯的光谱是连续光谱，能量主要是红外线辐射（占总能量的80“90%），生理辐射只占总辐射能的10～20%，其中主要是橙红光，蓝紫光很少，几乎无紫外线。萤光灯发光光谱主要集中在可见光区域，其成份一般为蓝紫光16126黄绿光393%红橙光446%。萤光灯光谱可通过改变萤光粉成份，以获得所需要的光谱，如用于育苗的萤光灯，需加强蓝色和红色部分。碘钨灯功率大，发光效率高，为20～30流明／瓦，构造简单，使用可靠，体积小，装修方便，故障少，寿命长。为温室常用光源之一。利用气体放电发光原理制成的灯就叫气体放电灯。主要有水银灯（汞灯）钠灯氙灯金属卤化物灯生物效应灯等。

第6题：

简述基因表达系列分析的原理及其基本过程。


正确答案:基因表达系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）以逆转录产物cDNA上特定区域的9-11bp特异寡核苷酸序列作为标签（tag）来代表各转录物；用连接酶随机串联将多个标签（20-60个）并克隆到载体中，建立SAGE文库；通过对标签的序列分析，获得基因转录的分布以及表达丰度，从而充分了解基因转录组的全貌。SAGE的基础是能特异性代表转录物并含有足够信息的标签。

第7题：

简述ICP的形成原理及其特点。


正确答案: ICP是利用高频加热原理。
当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。
其特点如下：
（1）工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。
（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。
（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。
（4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。
（5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。
（6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。

第8题：

ICP光谱仪进样系统的作用是把试样雾化成气溶胶导入ICP光源。


正确答案:正确

第9题：

ICP光源所用的工作气体是（）。

  • A、氮气
  • B、氮气
  • C、氢气

正确答案:B

第10题：

常用的激发光源有哪几种类型？简述工作原理和基本特点。


正确答案:目前常用的激发光源有
（1）直流电弧光源，其工作原理是：直流电弧被高频引燃装置引燃，阴极产生热电子发射，电子在电场作用下高速奔向阳极，炽热的阳极斑使试样蒸发、解离，解离的气态原子与电子碰撞激发并电离，形成的正离子撞击阴极，阴极不断发射电子，这样电极间形成等离子体，并维持电弧放电，气态原子、离子与等离子体中其它粒子碰撞激发，产生原子、离子的发射光谱；其特点是，电极温度高，分析的绝对灵敏度高，电弧温度一般可达4000～7000K，激发能力强，但放电的稳定性差，定量分析的精密度不高，适用于矿物和难挥发试样的定性、半定量及痕量元素的分析。
（2）低压交流电弧光源，其工作原理是：为了维持交流电弧放电，发生器由高频高压引燃电路和低压电弧电路组成。电源接通后，高频高压电路使分析间隙的空气电离，形成等离子气体导电通道，引燃电弧。同时，低压交流电经低频低压电弧电路在分析间隙产生电弧放电。随着分析间隙电流增大，出现明显的电压降，当电压降低于维持放电所需电压使，电弧即熄灭。每交流半周都以相同步骤用高频高压电流引燃一次，反复进行此过程可使低压交流电弧维持不灭。其特点是：弧焰温度可达4000～8000K，激发能力强，但电极温度低，其蒸发能力稍差，光源稳定性较好，定量分析的精密度较高，广泛用于金属、合金中低含量元素的定量分析。
3）高压火花光源，其工作原理是：高压火花发生器使电容器储存很高的能量，产生很大电流密度的火花放电，放电后的电容器的两端电压下降，在交流电第二个半周时，电容器又重新充电、再放电。反复进行充电、放电以维持火花持续放电。其特点是：电极温度低，灵敏度低，火花温度高，可激发难激发元素，光源稳定性好，适用于低熔点金属和合金的定量分析。
（4）电感耦合等离子体光源，其工作原理是：用高频火花引燃时，部分Ar工作气体被电离，产生的电子和氩离子在高频电磁场中被加速，它们与中性原子碰撞，使更多的工作气体电离，形成等离子体气体。导电的等离子体气体在磁场作用下感生出的强大的感生电流产生大量的热能又将等离子体加热，使其温度达到1×104K，形成ICP放电。当雾化器产生的气溶胶被载气导入ICP炬中时，试样被蒸发、解离、电离和激发，产生原子发射光谱。其特点是：激发温度高，一般在5000～8000K，利于难激发元素的激发，对各元素有很高的灵敏度和很低的检出限，ICP炬放电稳定性很好，分析的精密度高，ICP光源的自吸效应小，可用于痕量组分元素的测定，但仪器价格贵，等离子工作气体的费用较高，对非金属元素的测定灵敏度较低。

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