Основной принцип спектрометра ICP заключается в том, чтобы использовать высокотемпературную плазму для возбуждения атомов в образце до состояния высокой энергии, а затем путем обнаружения характерных спектров, высвобождающихся при атомном переходе, и инверсии типа и содержания элементов. Весь процесс можно разделить на четыре ключевых этапа: введение образца, возбуждение плазмы, спектральное обнаружение и обработка данных.

Во - первых, введение образцов. Независимо от того, являются ли образцы жидкости, твердого тела или газа, они должны быть предварительно обработаны и преобразованы в форму, которая может быть поглощена прибором. Образец жидкости обычно превращается в аэрозоль непосредственно через распылитель, твердый образец преобразуется в раствор путем растворения, а образец газа может быть введен непосредственно. Эти предварительно обработанные образцы будут подаваться в плазменную горелку с переносчиком газа (в основном аргона) для подготовки к последующему возбуждению.

Далее следует наиболее важный процесс плазменного возбуждения. Плазма в спектрометре ICP генерируется под действием высокочастотного электромагнитного поля. При включении высокочастотного источника питания аргон в трубке ионизируется, образуя плазменную горелку с температурой до 6000 - 10000K, которая намного превышает температуру магмы при извержении вулкана, что позволяет разорвать химические связи молекул в образце и разложить их на отдельные атомы. При « выпечке» высокотемпературной плазмы эти атомы поглощают энергию, а внешние электроны переходят от низкоэнергетического уровня к высокоэнергетическому. В то время как электроны на высоких энергетических уровнях нестабильны, они быстро возвращаются к низкоэнергетическим уровням, высвобождая свет на определенных длинах волн, что является характерным спектром элементов. Атомная структура различных элементов различна, а длина волны высвобождаемого спектра различна, так же, как у каждого человека есть уникальные отпечатки пальцев, которые обеспечивают ключевую основу для идентификации элементов.

Затем эти характерные спектры будут импортированы в систему обнаружения спектрометра. Диафрагма в системе обнаружения разлагает комбинированный свет на монохроматический, а световой сигнал преобразуется фотоэлектрическим детектором в электрический сигнал. Наконец, компьютерное программное обеспечение анализирует и обрабатывает электрические сигналы, определяет тип элемента по длине волны характеристического спектра, вычисляет содержание элемента по интенсивности спектра и генерирует интуитивные аналитические отчеты.

От предварительной обработки образцов до выхода данных спектрометр ICP благодаря мощной энергии высокотемпературной плазмы обеспечивает точную « перспективу» состава элемента. В настоящее время он широко используется во многих областях, таких как геологоразведка, исследования и разработки в области медицины, промышленная проверка качества и т. Д., Он обеспечивает мощную техническую поддержку для научных исследований и производственной практики и постоянно способствует углубленному изучению человеком материального мира.