电感耦合等离子体原理

电感耦合等离子体原理

电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma, ICP)是一种通常被用于原子发射

光谱(Atomic Emission Spectroscopy, AES)和红外分析(Infrared Spectrophotometry, IR)中分析物质组成及原子结构的多种分析仪器所采用的一种特殊样品等离子体处理技术。它以与等离子体体系电子共振辐射能量耦合、从而将大量的分子能量传递至等离子体体系

的形式发展而来。

等离子体（plasma）是空气或其他气体电场或磁场的共同作用下产生的由离子和原子

的热力学平衡的气态物质。这种由电场而引起的充满电子的气态物质在特定的电场强度下

电子温度可以达到极高的温度，超出一般固体或热气体的允许范围。因此，电场和磁场有

可能产生一个由大量电子构成的温度较高的热气体体系，甚至是超高温的等离子体体系。

电感耦合等离子体是电场和磁场共同作用下而产生的一种特殊的电离或等离子体耦合

系统。当在一个磁学场中引入一个电场时，磁学场将经由电感而受到刺激，产生旋转电流。同时，由于电磁耦合的存在，在磁场的影响下，电离的气体也会受到一个等效的力的作用，从而产生一个螺旋状的旋转电场。由于等离子体分子所产生的凝聚集极效应，等离子体分

子将受到电场的影响而呈现出一个非均匀的等离子体系，在电场足够强大的情况下，电感

耦合等离子体分子将进入电场的强磁场，能量转换和物质的传递趋于平衡。

ICP试剂部分又可分为导电和缠绕两类。导电型ICP试剂多数也是采用毛发或金属箔纸。而缠绕型ICP试剂则使用微的的绝缘丝进行捻绕。在实验室研究中，主要是采用可控

外加磁偶进行研究，也就是在被实验的等离子体中外加一个磁偶，从而形成一个电流环路

从而生成一个螺旋状的电磁场。

总之，电感耦合等离子体是一种有效利用电磁场在高温等离子体中传递能量的特殊等

离子体处理技术。它既有利于分解各种物质，也可以与其他测试手段一起用于分析指标，

已被广泛应用于各种领域，如元素和化合物的分析、矿物组成的研究、原子结构的分析等。