气体流量与射频功率对电感耦合等离子体温度分布的影响

针对以电感耦合等离子体(ICP)为激发光源的分析仪器,研究ICP的温度空间分布对样品电离和激发具有重要意义.本研究建立了ICP的二维轴对称模型,利用有限元方法解算磁流体力学方程组,得到ICP的最高温度和温度空间分布,并研究了气体(辅助气 、冷却气)流量和射频功率对ICP的最高温度和温度空间分布的影响.结果表明,辅助气 、冷却气的流量及射频功率几乎不会改变ICP的最高温度(约10000 K),但会改变ICP的温度空间分布;辅助气流量的增大有助于ICP中心通道的形成,样品通过中心通道,有利于样品的原子化和电离;对于矩管直径为20 mm的ICP,未通入样品时,运行时的射频功率在理论上不能超过1600 W,而实际上空载功率可能更低.