專利名稱：增強裝置及其使用方法
技術領域：
在此揭示的特定的例子通常涉及增強裝置，舉例來i兌， 為才是供射頻而配置的增強裝置。更具體地i兌，特定的例子涉及可 以用來將補充能量提供給諸如火焰或等離子體之類原子化來源 的增強裝置。
背景技術：
諸如火焰之類的原子化來源可以用于多種應用，例如， 焊接、化學分析，等等。在一些例證中，用于化學分析的火焰不 夠熱，不足以使注入火焰的全部液體樣品蒸發(fā)。除此之外，液體 樣品的引進可能導致可能提供混合結果的區(qū)域溫度。 另一種實現(xiàn)原子化的途徑是使用等離子體來源。等離子 體已經(jīng)被用于許多技術領域，包括化學分析。等離子體是包含高 濃度的陽離子和電子的導電氣體混合物。等離子體的溫度可能高 達大約6000-10000開氏度，耳又決于等離子體的區(qū)域，然而火焰 的溫度時常是大約1400-1900開氏度，取決于火焰的區(qū)域。由于 等離子體的溫度比4支高，所以4匕學物種的更迅速的蒸發(fā)、原子化 和/或離子化可能一皮實現(xiàn)。 等離子體的4吏用可能在某些應用中有一些缺點。？見察在 等離子體中來自某些化學物種的光學發(fā)射可能由于等離子體的背景信號強而受到干擾。另外，在一些環(huán)境中，等離子體的產(chǎn)生
可能需要相當高的氬氣總流速(例如，大約11-17升/分鐘)以產(chǎn)生 等離子體，包括熱隔離等離子體的大約5-15升/分鐘的氬氣流速。 除此之外，含水樣品注入等離子體可能導致由于溶劑蒸發(fā)引起等 離子體溫度下降，即，由于去溶劑化作用造成溫度下降。這種溫 度下降可能在某種意義上降低某些化學物種的原子化和離子化 的效率。 為了嘗試降低某些特定物種(諸如砷、鎘、硒、鉛之類 難以電離的物種)的檢測極限，已經(jīng)將較高的功率用于等離子體， 但是增加功率也造成來自等離子體的背景信號增加。 現(xiàn)有技術的某些方面和例子用早先的原子化來源減輕 了一些上述的關心。舉例來說，增強裝置在這里被展示為一種幫 助諸如火焰、等離子體、電弧和火花之類其它的原子化來源的方 式。這些實施方案中的某些實施方案可以-提高原子化效率、離子 化效率，減少背景噪音和/或增加來自分裂為原子的和電離的物種 的發(fā)射信號。

發(fā)明內(nèi)容
依照第一方面，揭示一種增強裝置。如同在這〗分揭示中 到處使用的那樣，術語"增強裝置"指的是為將補充能量提供給 另一個裝置或那個裝置的另一區(qū)域(例如，原子化搶室、去溶劑 化艙室、激發(fā)艙室，等等)而配置的裝置。在特定的例子中，射 頻(RF)增強裝置可能是為將補充能量(例如，以射頻能量的形式) 提供給原子化來源(例如，火焰、等離子體、電弧、火花或它們 的組合)而配置的。這樣的補充能量可能被用來幫助被引進原子 化來源的物種的去溶劑化、原子化和/或離子化，可能被用來激發(fā)原子或離子，可能被用來延伸光學路徑長度，可能被用來改善檢 測才及限，可能4皮用來增加樣品裝填尺寸或可能被用于許多對巴補充 能量提供給原子化來源可能是令人想要的或有利的附加用途。在 此揭示的增強裝置的其它用途將被原本熟悉這項技術的人辨認 出，從而獲得這份揭示的利益，而這些增強裝置在化學分析、焊
4妄、濺射、蒸鍍、化學合成和;故射性廢物處理方面的可仿效的附
加用途將在下面提供，以便舉例說明在此揭示的某些說明性的增 強裝置的 一些特4正和用途。 依照其它方面，提供一種原子化裝置。在特定的例子中， 該原子化裝置可能包括一個與原子化來源一起配置的搶室和至 少 一 個為將射頻能量提供給所述搶室而配置的增強裝置。原子化 來源可能是可以使物種分裂為原子和/或電離的裝置，包括但不限 于火焰、等離子體、電弧、火花，等等。增強裝置可能是為將補 充能量提供給該搶室的一個或多個適當?shù)膮^(qū)域以致存在于該艙 室中的物種可以被分裂為原子、電離和/或激發(fā)而配置的。用來i殳 計或組裝所述的原子化來源和增強裝置的適當?shù)难b置和零部件 將被原本熟悉這項技術的人毫不遲疑地選定，從而獲得這份揭示
的利益，而可仿效的裝置和零部^N尋在下面討i侖。 依照另一些方面，揭示原子化裝置的另一個例子。在特 定的例子中，原子化裝置包括第一搶室和第二搶室。第一艙室包 括原子化來源。該原子化來源可能是可以4吏物種分裂為原子和/ 或電離的裝置，包括但不限于火焰、等離子體、電弧、火花，等 等。第二艙室可能包括至少 一個為將射頻能量提供給第二艙室為 激發(fā)進入第二艙室的任何原子或離子4是供補充能量而配置的增 強裝置。在這個實施方案中，第一和第二搶室可能是有流體傳遞 的，以致在第 一 搶室中分裂為原子或電離的物種可以進入第二搶 室。用來4是供在第 一搶室和第二艙室之間有流體傳遞的配置的適
當?shù)睦訉⒃谙旅嬗懻?，而附加的配置可以被原本熟悉這項技術 的人選定，/人而獲得這〗分揭示的利益。 依照其它的方面，揭示一種用于發(fā)射光i普("OES") 的裝置。在特定的例子中，OES裝置可能包括一個包括原子化來 源的搶室和至少 一 個為將射頻能量提供給所述艙室而配置的增 強裝置。在其它的例子中，OES裝置可能包括第一艙室和第二般 室，其中第一搶室包括原子化來源，而第二搶室可能包括為將射 頻提供給該第二艙室而配置的增強裝置。原子化來源可能是火 焰、等離子體、電弧、火花或其它可以使引進第一艙室的化學物 種分裂為原子和/或電離的適當裝置。OES裝置可能進一步包括為 檢測使用該OES裝置分裂為原子和/或電離的物種所發(fā)出的光的 凌t量和/或光的波長而配置的光纟金測器。依據(jù)OES裝置的配置， OES裝置可能被用來檢測原子發(fā)射、熒光、磷光和其它的光發(fā)射。 OES裝置可能進一步包括適當?shù)碾娐?、算法和軟件。為傾向性用 途設計適當?shù)腛 E S裝置以獲得這份揭示的利益將在原本熟悉這 項技術的人的能力范圍之內(nèi)。在特定的例子中，OES裝置可能包 括至少兩個用于物種的原子化、離子化和/或測的等離子體來 源。 依照另一些方面，揭示一種用于吸收光i普("AS")的 裝置。在特定的例子中，AS裝置可能包括一個包括原子化來源的 艙室和至少一個為將射頻能量提供給該艙室而配置的增強裝置。 在其它的例子中，AS裝置可能至少包括第一艙室和與第一艙室有 流體傳遞的第二艙室，其中笫一搶室包括原子化來源。第二艙室 可能包括至少 一個為將射頻能量提供給第二搶室而配置的增強 裝置。原子化來源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可 能使化學物種分裂為原子和/或電離的適當來源。AS裝置可能進 一步包括為提供一個或多個波長的光而配置的光源和為檢測被
一個或多個艙室中存在的物種吸收的光的數(shù)量而配置的光檢測
器。AS裝置可能進一步包括技術上已知用于這樣的裝置的那種類
型的適當?shù)碾娐?、算法和軟件?依照另一些方面，揭示一種用于質(zhì)i普("MS")的裝置。 在特定的例子中，MS裝置可能包括與質(zhì)量分析器、質(zhì)量檢測器 或質(zhì)語4義耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，MS裝置包 括有艙室的原子化裝置，該搶室包括原子化來源和至少一個為將 射頻能量4是供給該搶室而配置的增強裝置。在其它的例子中， MS裝置包括第一艙室和與第一般室有流體傳遞的第二搶室，其 中第一艙室包括原子化來源。第二艙室可能包括至少一個為將射 頻能量提供給第二搶室而配置的增強裝置。原子化來源可能是火 焰、等離子體、電弧、火花或其它可以使化學物種分裂為原子和 /或電離的適當?shù)膩碓?。在一些例子中，MS裝置可能是這樣配置 的，以致該搶室或第一和第二搶室可以與質(zhì)量分4斤器、質(zhì)量4全測 器或質(zhì)^普4義這樣耦合或連4妾，以致退出該搶室或第一和第二艙室 的物種可以進入用于纟企測的質(zhì)量分析器、質(zhì)量4全測器或質(zhì)讀—義。 在其它的例子中，MS裝置可能是這才羊配置的以致那些物種首先 進入質(zhì)量分析器、質(zhì)量^^測器或質(zhì)語^f義，然后進入該搶室或第一 和第二艙室以便使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它的光譜或分析
技術進行檢測。選4奪適當?shù)难b置和方法使質(zhì)量分析器、質(zhì)量檢測 器或質(zhì)譜4義與在此揭示的原子化裝置耦合完成質(zhì)i普分析獲得這 d分揭示的利益將在原本熟悉這項#支術的人的能力范圍之內(nèi)。 依照另一些方面，揭示一種用于紅外光i普("IRS")的 裝置。在特定的例子中，IRS裝置可能包括與紅外檢測器或紅外 光i普儀耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，IRS裝置可能 包括有一個搶室的原子化裝置，該艙室包括原子化來源和至少一 個為將射頻能量纟是供給該狳室而配置的增強裝置。在其它的例子
中，IRS裝置可能包括第一搶室和與第一搶室有流體傳遞的第二 搶室，其中第一搶室包括原子化來源。第二搶室也可能包括至少 一個為將射頻能量提供給第二搶室而配置的增強裝置。原子化來 源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能使化學物種分
裂為原子和/或電離的適當?shù)膩碓?。在一些例子中，IRS裝置可能 是這樣配置的，以致所述搶室或第 一 和第二搶室可能與紅外;險測 器或紅外光語儀是這樣耦合或連接的，以致退出所述搶室或第一 和第二艙室的物種可能進入紅外檢測器進行檢測。在其它的例子 中，IRS裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入紅外才企 測器或紅外光譜4義，然后進入所述搶室或第一和第二搶室，以使_ 使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當?shù)墓庾V或分析技術進行沖全 測 依照另外一些方面，揭示一種用于熒光光"i普("FLS") 的裝置。在特定的例子中，F(xiàn)LS裝置可能包括與熒光檢測器或熒 光計耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，F(xiàn)LS裝置可能包 括有一個搶室的原子化裝置，所述搶室包括一個原子化來源和至 少一個為將射頻能量提供給該搶室而配置的增強裝置。在其它的 例子中，F(xiàn)LS裝置可能包括第 一搶室和與第 一搶室有流體傳遞的 第二艙室，其中第一艙室包括原子化來源。第二艙室可能包括至 少一個為將射頻能量提供給第二艙室而配置的增強裝置。原子化 來源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能使化學物種 分裂為原子和/或電離的適當來源。在一些例子中，F(xiàn)LS裝置可能 是這樣配置的，以致原子化裝置的艙室或第一和第二搶室可能與 熒光檢測器或熒光計這樣耦合或連接，以致退出所述艙室或第一 和第二搶室的物種可能進入熒光纟全測器進行一全測。在其它的例子 中，F(xiàn)LS裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入熒光檢 測器或熒光計，然后進入所述原子化裝置的艙室或第一和第二搶
室，以便使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當?shù)墓庾V或分析技 術進行檢測。 依照進一步的方面，揭示一種用于石粦光光i普("PHS") 的裝置。在特定的例子中，PHS裝置可能包括與磷光纟企測器或磷 光計耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，PHS裝置可能包 括有一個艙室的原子化裝置，所述輪室包括一個原子化來源和至 少 一個為將射頻能量提供給該搶室而配置的增強裝置。在其它的 例子中，PHS裝置可能包括第一艙室和與第一搶室有流體傳遞的 第二艙室，其中第一搶室包括原子化來源。第二搶室可能包括至 少 一個為將射頻能量提供給該搶室而配置的增強裝置。原子化來 源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能使化學物種分 裂為原子和/或電離的適當來源。在一些例子中，PHS裝置可能是 這樣配置的，以致該原子化裝置的搶室或第一和第二艙室可能與 磷光4全測器或石粦光計這樣耦合或連沖妻，以致退出所述搶室或第一 和第二艙室的物種可能進入磷光檢測器進行檢測。在其它的例子
中，PHS裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入磷光4全 測器或磷光計，然后進入原子化裝置的搶室或第一和第二搶室， 以便使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當?shù)墓庾V或分析技術進 行檢測。
依照其它的實施方案，揭示一種用于拉曼光語("RAS")
的裝置。在特定的例子中，RAS裝置可能包括與拉曼檢測器或拉
曼光語儀耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，RAS裝置可
能包括有一個搶室的原子化裝置，其中所述艙室包括原子化來源 和至少一個為將射頻能量提供給該艙室而配置的增強裝置。在其
它的例子中，RAS裝置可能包括第 一艙室和與第 一艙室有流體傳 遞的第二搶室，其中第一搶室包括原子化來源。第二搶室可能包 括為將射頻能量提供給第二艙室而配置的增強裝置。原子化來源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能使化學物種分裂
為原子和/或電離的適當來源。在一些例子中，RAS裝置可能是這
樣配置的，以致原子化裝置的搶室或第一和第二搶室可能與4立曼 ;險測器或拉曼光譜儀這樣耦合或連4妾，以致退出該搶室或第一和 第二搶室的物種可能進入拉曼檢測器或光譜儀進行檢測。在其它
的例子中，RAS裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入 拉曼檢測器或拉曼光譜儀，然后進入原子化裝置的搶室或第 一和 第二搶室，以便使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當?shù)墓?i普或 分析」技術進行纟企測。 依照其它的方面，揭示一種用于X-射線光i普("XRS") 的裝置。在特定的例子中，XRS裝置可能包括與X-射線檢測器或 X-射線光i普儀耦合或連接的原子化裝置。在一些例子中，XRS裝 置可能包括有一搶室的原子化裝置，該艙室包括原子化來源和至 少 一個為將射頻能量纟是供給該搶室而配置的增強裝置。在其它的 例子中，XR S裝置可能包括第 一 艙室和與第 一 艙室有流體傳遞的 第二艙室，其中第一搶室包括原子化來源。第二搶室可能包括為 將射頻能量提供給第二搶室而配置的增強裝置。原子化來源可能 是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能使化學物種分裂為原 子和/或電離的適當來源。在一些例子中，XRS裝置可能是這樣配 置的，以致原子化裝置的搶室或第一和第二搶室可能與X-射線才全 測器或X-射線光i普4義這沖羊耦合或連4妻，以致退出該搶室或第 一和 第二搶室的物種可能進入X-射線#r測器或光i普4義進行4僉測。在其 它的例子中，XRS裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進 入X-射線檢測器或X-射線光語儀，然后進入原子化裝置的搶室或 第一和第二搶室，以侵 使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當?shù)?光i普或分一斤纟支術進^^全測。 依照另外一些方面，揭示一種用于氣相色譜("GC") 的裝置。在特定的例子中，GC裝置可能包括與氣相色譜儀耦合 或連接的原子化裝置。在一些例子中，GC裝置可能包括有一個 搶室的原子化裝置，其中所述艙室包括原子化來源和至少一個為 將射頻能量提供給該搶室而配置的增強裝置。在其它的例子中， GC裝置可能包括第一餘室和與第一艙室有流體傳遞的第二搶 室，其中第一艙室包括原子化來源。第二艙室可能包括至少一個 為將射頻能量提供給第二艙室而配置的增強裝置。原子化來源可 能是火焰、等離子體、電孤、火花或其它可能使化學物種分裂為 原子和/或電離的適當來源。在一些例子中，GC裝置可能是這樣 配置的，以致原子化裝置的搶室或第一和第二搶室可能與氣相色 譜儀這樣耦合或連接，以致退出該搶室或第 一和第二搶室的物種 可能進入氣相色語^f義進行分離和/或4全測。在其它的例子中，GC 裝置可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入氣相色譜儀然后 進入原子化裝置的搶室或第一和第二搶室，以便使用光學發(fā)射、 依照其它的方面，揭示一種用于液體色i普("LC")的 裝置。在特定的例子中，LC裝置可能包括與液體色譜儀耦合或連 接的原子化裝置。在一些例子中，LC裝置可能包括有一搶室的原 子化裝置，該搶室包括原子化來源和至少一個為將射頻能量提供 給該搶室而配置的增強裝置。在其它的例子中，LC裝置可能包括 第 一搶室和與第 一搶室有流體傳遞的第二搶室，其中第 一搶室包 括原子化來源。第二艙室可能包括至少 一 個為將射頻能量提供給 第二搶室而配置的增強裝置。原子化來源可能是火焰、等離子體、 電弧、火花或其它可能使化學物種分裂為原子和/或電離的適當來 源。在一些例子中，LC裝置可能是這樣配置的，以致原子化裝置 的搶室或第 一和第二艙室可能與液體色語儀這樣耦合或連接，以 致退出該輪室或第一和第二艙室的物種可能進入液體色譜—義進 行分離和/或檢測。在其它的例子中，LC裝置可能是這樣配置的， 以致所述物種首先進入液體色譜4義，然后進入原子化裝置的艙室 或第一和第二艙室，以便使用光學發(fā)射、吸收、熒光或其它適當
的光譜或分析技術進行檢測。 依照另外一些方面，揭示一種用于核磁共振("NMR") 的裝置。在特定的例子中，NMR裝置可能包括與核》茲共才展才企測器 或核石茲共振光譜^f義耦合或連4妄的原子化裝置。在一些例子中， NMR裝置包括有一搶室的原子化裝置，其中所述艙室包括原子化 來源和至少一個為將射頻能量提供給該艙室而配置的增強裝置。 在其它的例子中，NMR裝置可能包括第一搶室和與第一搶室有流 體傳遞的第二搶室，其中第一搶室包括原子化來源。第二般室可 能包括至少 一個為將射頻能量提供給第二艙室而配置的增強裝 置。原子化來源可能是火焰、等離子體、電弧、火花或其它可能 使化學物種分裂為原子和/或電離的適當來源。在一些例子中， NMR裝置可能是這樣配置的，以致原子化裝置的搶室或第一和第 二艙室可能與核磁共振檢測器或核磁共振光譜儀這樣耦合或連 才妻，以致退出該搶室或第 一和第二搶室的物種可能進入核》茲共4展 檢測器或核；茲共振光譜儀進行檢測。在其它的例子中，核磁共振 檢測器或核磁共振光i普儀可能是這樣配置的，以致所述物種首先 進入核^茲共振;險測器或核》茲共振光譜4義然后進入原子化裝置的 艙室或第一和第二艙室，以便使用光學的發(fā)射，吸收，熒光或其 它的分光鏡的或分析的技術進行檢測。選擇適當?shù)难b置和方法使 核》茲共振;險測器或核；茲共振光i普儀與這里揭示的原子化裝置耦 合完成核磁共振光語分析獲得這份揭示的利益將在原本熟悉這 項4支術的人的能力范圍內(nèi)。 依照另外一些方面，提供一種用于電子自旋共振 ("ESR")的裝置。在特定的例子中，ESR裝置可能包括與電子
旋轉共振檢測器或電子自旋共振光語儀耦合或連接的原子化裝
置。在一些例子中，ESR裝置可能包括有一搶室的原子化裝置，
其中所述艙室包括原子化來源和至少 一 個為將射頻能量提供給
該搶室而配置的增強裝置。在其它的例子中，ESR裝置可能包括 第一艙室和與第一艙室有流體傳遞的第二艙室，其中第一搶室包 括原子化來源。第二搶室可能包括至少 一 個為將射頻能量提供給 第二艙室而配置的增強裝置。原子化來源可能是火焰、等離子體、 電弧、火花或其它可能使化學物種分裂為原子和/或電離的適當來 源。在一些例子中，ESR裝置可能是這樣配置的，以致原子化裝 置的艙室或第一和第二艙室可能與電子自旋共振檢測器或電子 自旋共振光譜儀這樣耦合或連接，以致退出該艙室或第 一艙室和 第二搶室的物種可能進入電子自旋共振;險測器或電子自旋共振 光鐠儀進行4全測。在其它的例子中，電子自旋共振一企測器或電子 自旋共振光譜4義可能是這樣配置的，以致所述物種首先進入電子 自旋共振檢測器或電子自旋共振光語儀然后進入原子化裝置的 搶室或第一和第二艙室使用光學的發(fā)射、吸收、熒光或其它的分 光4竟的或分析的纟支術進行一全測。 依照其它的方面，揭示一種焊接裝置。該焊接裝置可 能包括電極、噴嘴和至少一個圍住電極和/或噴嘴的一些部分為提 供射頻而配置的增強裝置。包括增強裝置的焊接裝置可能用于適 當?shù)暮附討?，舉例來說，鶴惰性氣體(TIG)焊接、等離子體電 弧焊(PAW)、潛弧焊(SAW)、激光焊-接和高頻焊^接?？煞滦У膶?現(xiàn)在此揭示的增強裝置與焊4妻火炬結合的配置將在下面討i侖，而 其它適當?shù)呐渲脤⒑苋菀妆辉臼煜み@項技術的人選定，提供這 份揭示的利益。 依照另外一些方面，提供一種等離子體切割機。在特 定的例子中，等離子體切割機可能包括 一 個包括電極的艙室或導
槽。在這個例子中，搶室或導槽可能是這樣配置的，以致切割氣 體可以通過該輪室流動而且可以與電纟及有流體傳遞，而〗呆護氣體 可以在切割氣體和電才及周圍流動4吏諸如切割表面氧化之類的干 擾減到最少。在這個例子中，等離子體切割機可能進一步包括至 少 一 個為增加切割氣體的電離和/或纟是高切割氣體的溫度而配置 的增強裝置。適當?shù)那懈顨怏w可能很容易被原本熟悉這項技術的 人選定，以獲得這份揭示的利益，而且可仿效的切割氣體包4舌， 舉例來i兌，氬氣、氫氣、氮氣、氧氣和它們的混合物。 依照另外的一些方面，揭示一種蒸鍍裝置。在特定的 例子中，該蒸鍍裝置可能包括物質(zhì)來源、反應室、有至少一個增 強裝置的能量來源、真空系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。該蒸鍍裝置可能是為 將材料沉積在樣品或基材上而配置的。 依照另一些方面，揭示一種濺射裝置。在特定的例子 中，該濺射裝置可能包括靶和熱源，后者包括至少一個增強裝置。 該熱源可能是為<吏原子和離子乂人草巴上噴出而配置的。噴出的原子 和離子可能沉3只在，舉例來"i兌，才羊品或基才才上。 依照其它的方面，揭示一種用于分子束外延的裝置。 在特定的例子中，該裝置可能包括為4妻受樣品配置的生長室、至 少 一個為將原子和離子提供給生長室配置的物質(zhì)來源和至少一 個為將射頻能量提供給那至少一個物質(zhì)來源配置的增強裝置。該 分子束外延裝置可能被用于，舉例來說，使某些材料沉積到樣品 或基材上。 依照進一步的方面，揭示一種化學反應室。在特定的 例子中，該〗匕學反應室包4舌一個有原子4匕來源的反應室和至少一 個為將射頻能量提供纟會該化學反應室而配置的增強裝置。該反應
室可以進一步包^舌用來^巴反應物和/或催化劑引進該反應室的入 口。該反應室可以用于，舉例來說，控制或促進產(chǎn)物之間的反應 和支持由反應物產(chǎn)生的一種或多種產(chǎn)物。 依照另外一些方面，揭示一種用于it射性廢物處理的 裝置。在特定的例子中，該裝置包括為接受放射性廢物配置的搶 室、為使放射性廢物分裂為原子和/或氧化配置的原子化來源和用 來引進可能與放射性材料反應或相互作用提供穩(wěn)定形式的附加 反應物或物種的入口。所述的穩(wěn)定形式可能是，舉例來說，使用 ;者如掩埋等適當?shù)奶幚?支術處理的。 依照另外一些方面，揭示一種光源。在特定的例子中， 該光源可能包括原子化來源和至少 一個增強裝置。原子化來源可 能是為使樣品分裂為原子而配置的，而增強裝置可能是為了激發(fā) 分裂為原子的樣品而配置的，其中所述樣品可以通過將射頻能量 提供給分裂為原子的樣品發(fā)出光子提供光源。 依照另一些方面，揭示一種包^fe原子化來源和樣t波來 源的原子化裝置(例如，其中的樣"皮爐)。在特定的例子中，樣吏波 來源可能是為把微波提供給原子化來源產(chǎn)生等離子體羽流或延
伸的等離子體羽流而配置的。舉例來"i兌，包括^效波來源的原子^b
裝置可能被用于許多應用，包括化學分析、焊接、切割，等等。 依照其它方面，揭示一種小型化的原子化裝置。在特 定的例子中，該小型化的原子化裝置可能是為提供可能被認為是 安裝地點分析的裝置而配置的。在其它特定的例子中，揭示一些 包括至少 一個增強裝置的微等離子體。 依照另外一些方面，揭示一種有限用途的原子化裝置。 在特定的例子中，有限用途的原子化裝置可能被配置成有至少一 個增強裝置而且可能^皮進一步配置成為一、二或三種測量準備足 夠的功率和/或燃料。有限用途裝置可能包括用于諸如砷、鉻、硒、鉛之類物種的測量的檢測器。 依照另外一些方面，揭示一種一皮配置成4全測濃度 K平 至多大約0.6微克/升的砷的發(fā)射光語儀。在特定的例子中，該光 語儀可能包括可以激發(fā)分裂為原子的砷物種〗吏之適合在至多大 約0.3微克/升的水平下進行4企測的裝置。 依照其它方面，揭示一種一皮配置成沖全測;農(nóng)度水平至多 大約0.014微克/升的鎘的發(fā)射光譜儀。在特定的例子中，該光譜微克/升的水平下進行檢測的裝置。 依照另外的方面，揭示一種,皮配置成4企測;農(nóng)度 K平至 多大約0.28樣i克/升的鉛的發(fā)射光謙。在特定的例子中，該光譜 儀可能包括原子化裝置和增強裝置，后者可以激發(fā)分裂為原子的 鉛物種4吏之適合在大約0.14樣i克/升的水平下進^^全測。 依照另外一些方面，揭示一種一皮配置成4企測濃度水平 至多大約0.6微克/升的硒的發(fā)射光譜儀。在特定的例子中，該光語儀可能包括可以激發(fā)分裂為原子的石西物種4吏之適合在至多大 約0.3樣i克/升的水平下進4于4僉測的裝置。 依照進一步的方面，揭示一種包括電感耦合等離子體 和至少一個增強裝置的光譜語義。在特定的例子中，該光語義可能被配置成增加樣品發(fā)射信號但不顯著增加背景信號。在一些例子中，光譜儀可能被配置成與裝置不包括增強裝置或裝置關掉其增 強裝置操作時的發(fā)射信號相比樣品發(fā)射信號至少增加大約5倍以 上。在其它的例子中，發(fā)射信號可能被增加，例如，至少大約5 倍，而使用增強裝置背景信號沒有實質(zhì)性的增加。依照舉交多的方面，揭示一種用于OES的裝置，該裝置 包括電感耦合等離子體和至少一個增強裝置。在特定的例子中， OES裝置可能被配置成用載氣按小于大約15:1的比例稀釋樣品。 在其它特定的例子中，OES裝置可能被配置成用載氣按小于大約 10:1的比例稀釋樣品。在另外一些例子中，OES裝置可能被配置 成用載氣4要小于大約5:1的比例稀釋樣品。 依照附加的方面，提供一種包括電感耦合等離子體和 至少一個增強裝置的光讀^義。在特定的例子中，該光i普^義可能蜂皮 配置成至少部分地阻斷來自初始等離子體放電的信號。 依照其它的方面， 一是供一種為低UV測量配置的包括至 少一個增強裝置的光語儀。如同在此使用的那樣，"低UV"指 的是通過檢測在90納米到200個納米波長范圍中發(fā)出或吸收的 光進行的測量。在特定的例子中，包括增強裝置的搶室可能與真 空泵流體耦合以便將樣品吸進該輪室。在其它的例子中，包括增 強裝置的搶室也可能與光譜儀上的窗口或孔口這樣光學耦合以 致實質(zhì)上沒有空氣或氧氣可能出現(xiàn)在光學^^徑中。 依照另一些方面，l是供一種^f吏用增強裝置強化物種原 子化的方法。這個方法的特定例子包括將樣品引進原子化裝置和 在樣品原子化期間由至少 一 個增強裝置提供射頻能量來強化原 子化。該原子化裝置可能包括有在此揭示的增強裝置的任何原子化來源或將被原本熟悉這項技術的人選定獲得這份揭示的利益 的其它適當?shù)脑踊瘉碓础?br> 依照附加的方面，揭示一種4吏用增強裝置強化分裂為
原子的物種的激發(fā)的方法。這個方法的特定實施方案包4舌將才羊品 引進原子化裝置，使用原子化裝置使樣品分裂為原子和/或激發(fā)， 以及通過由至少一個增強裝置提供射頻能量來增強分裂為原子 的樣品的激發(fā)。該原子化裝置可能包括有在此揭示的增強裝置的 任何原子化來源和將被原本熟悉這項技術的人選定獲得這份揭 示的利益的其它適當?shù)脑踊瘉碓础?依照進一步的方面，提供強化化學物種的檢測的方法。 這個方法的特定實施方案包括將樣品引進為使樣品脫去溶劑和 分裂為原子而配置的原子化裝置以及由至少一個增強裝置提供 射頻能量以增加來自分裂為原子的樣品的^f全測信號。 依照另外的附加方面，提供在大約0.6微克/升以下的 水平檢測砷的方法。這個方法的特定實施方案包括將包含砷的樣 品引進為4吏樣品脫去溶劑和分裂為原子而配置的原子化裝置以 及由至少 一個增強裝置提供射頻能量以便提供來自被引進的包 含濃度水平不足大約0.6微克/升的砷的樣品的可探測信號。在特 定的例子中，樣品信號與背景作信號之比可能至少是三或更大。 依照另外的其它方面，揭示一種4企測濃度水平在大約 0.014孩i克/升以下的鎘的方法。這個方法的特定實施方案包4舌將 包含鎘的樣品引進為〗吏樣品脫去溶劑和分裂為原子而配置的原 子化裝置以及由至少一個增強裝置提供射頻能量以便提供來自 被引進的包含濃度水平不足大約0.014微克/升的鎘的樣品的可探測信號。在特定的例子中，樣品信號與背景信號之比至少是三或 更大。 依照另外的方面，揭示一種才全測濃度水平在大約0.28 微克/升以下的鉛的方法。這個方法的特定實施方案包括將包含硒 的樣品引進為使樣品脫去溶劑和分裂為原子而配置的原子化裝 置以及由至少 一個增強裝置提供射頻能量以便提供來自被引進 的包含濃度水平不足大約0.28微克/升的鉛的樣品的可探測信號。 在特定的例子中，樣品信號與背景信號之比至少是三或更大。 依照其它的方面，揭示一種4僉測纟農(nóng)度7K平在大約0.6 微克/升以下的硒的方法。這個方法的特定實施方案包括將包含硒 的樣品引進為使樣品脫去溶劑和分裂為原子而配置的原子化裝 置以及由至少 一個增強裝置提供射頻能量以便提供來自被引進 的包含濃度水平不足大約0.6微克/升的竭的樣品的可探測信號。 在特定的例子中，樣品信號與背景信號之比至少三或更大。 依照另外的其它方面，-提供一種分開和分析包含至少 兩個物種的樣品的方法。這個方法的特定實施方案包4舌將樣品引 進分離裝置，將個別物種從分離裝置洗提到包括至少 一個增強裝 置的原子化裝置之中，以及4僉測洗出物種。在一些例子中，原子 化裝置可能被配置成l吏洗出物種脫去溶劑和分裂為原子。在特定 的例子中，分離裝置可能是氣相色譜、液體色譜(或兩者)或其它 將很容易被原本熟悉這項技術的人選定獲得這份揭示的利益的 適當?shù)姆蛛x裝置。 原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將承認在此 揭示的方法和裝置將在使材料分裂為原子、電離和/或激發(fā)的能力 方面為各種不同的目的(例如，材料分析、焊4妻、有害廢物處理，等等)提供突破性進展。舉例來說，在此揭示的一些實施方案允 許使用在此揭示的增強裝置構造的裝置提供可以實現(xiàn)檢測極限 實質(zhì)上比用現(xiàn)有的分析、裝置和測試設備能獲得的那些低的化學 分析、裝置和測試設備，或這樣的分析、裝置和測試設備可以(在 設備、時間和/或能耗方面)以較低的費用提供相似的4企測極限。 除此之外，在此揭示的裝置可能^^皮用于或者適用于許多應用，包 括但不限于化學反應、焊接、切割、便攜式和/或一次性化學分析 裝置的裝配、放射性廢物的處置或處理、在渦輪引擎上沉積鈦， 等等。原本熟悉這項4支術的人將i人可在此揭示的新奇的裝置和方 法的這些和其它的用途并且將/人這^f分揭示中獲益，而且使用這些
裝置的可仿效的用途和配置將在下面描述，以便舉例說明所描述 的4支術的特定實施方案的一些用途和各個方面。


特定的例子是參照附圖在下文中描述的，其中圖1是依照特定例子的增強裝置的第一個例子； 圖2A和2B是依照4爭定的例子為連同火焰或初始等離 子體來源一起〗吏用配置的增強裝置的例子； 圖2C和2D是依照特定的例子包含微波腔的增強裝置 的例子； 圖3A和3B是依照特定的例子的增強裝置的脈沖和連 續(xù)模式應用的例子；圖4A和4B是依照特定的例子的增強裝置的例子； 圖5是依照特定的例子的包括增強裝置的原子化裝置 的例子； 圖6是依照特定的例子的包括增強裝置的原子化裝置 的另一個例子； 圖7是依照特定的例子有電熱原子化來源和增強裝置 的原子化裝置的例子； 圖8是依照特定的例子有等離子體來源和增強裝置的 原子化裝置的例子；圖9A是依照特定例子的電感耦合等離子體的例子；圖9B是依照特定例子的螺;旋狀共才展器的例子，； 圖10是依照特定的例子包括等離子體來源和增強裝 置的原子化裝置的另 一個例子； 圖11A是依照特定的例子徑向監(jiān)^t空的例子，而圖11B 是軸向監(jiān)控的例子； 圖12是依照特定的例子包括等離子體來源、第一增強 裝置和第二增強裝置的原子化裝置的例子； 圖13A和13B是依照特定的例子包括歧管或接口的第 二艙室的例子； 圖14A是依照特定的例子第一搶室有火焰或初始等離 子體來源而第二搶室包括增強裝置的原子化裝置的例子； 圖14B是依照特定的例子適合把能量提供給搶室(例 如，圖14A的第二搶室)的另一種增強裝置配置的例子； 圖15是依照特定的例子第一搶室有等離子體來源而 第二搶室包括增強裝置的例子，； 圖16是依照特定的例子第一搶室有等離子體來源而 第二艙室包括第 一增強裝置和第二增強裝置的例子； 圖17是依照特定的例子用于包括增強裝置的發(fā)射光 譜的裝置的例子； 圖18是依照特定的例子用于包括增強裝置的吸收光 -潛的單光束裝置的例子； 圖19是依照特定的例子包括增強裝置的吸收光語的 雙光束裝置的例子，； 圖20是依照特定的例子包括增強裝置的質(zhì)譜分析裝 置的例子； 圖21是依照特定的例子包括增強裝置的紅外光譜分 析裝置的例子； 圖22是依照特定的例子其增強裝置適合用于熒光光 譜學、磷光光語學或拉曼散射的裝置的例子； 圖23是依照特定的例子氣相色譜可能與包括增強裝 置的裝置連接的例子； 圖24是依照特定的例子液體色譜可能與包括增強裝 置的裝置連接的例子； 圖25是依照特定的例子適合連同包括增強裝置的裝 置一起使用的核磁共振光語儀的例子； 圖26A是依照特定的例子包括增強裝置的焊接火炬的 例子； 圖26B是依照特定的例子包括增強裝置的DC或AC電 弧焊接機的例子； 圖26C是依照特定的例子包括增強裝置的DC或AC電 弧焊4妻4幾的另 一個例子； 圖26D是依照特定的例子包括增強裝置的為用于焊料 焊接或銅焊配置的裝置的例子； 圖27是依照特定的例子包括增強裝置的等離子體切 割才幾的例子； 圖28是依照特定的例子包括增強裝置的蒸鍍裝置的 例子； 圖29是依照特定的例子包括增強裝置的賊射裝置的 例子； 圖30是依照特定的例子包括增強裝置的分子束外延 裝置的例子； 圖31是依照特定的例子包括第一增強裝置和非必選 的第二增強裝置的反應室的例子； 圖32是依照特定的例子包括增強裝置的放射性廢物 處理裝置的例子； 圖33是依照特定的例子包括增強裝置的用來一是供光 源的裝置的例子； 圖34是依照特定的例子包^l舌原子化來源和孩i波來源 的裝置例子；圖35是依照特定例子的計算機控制硬件裝備的例子；圖36是依照特定的例子產(chǎn)生等離子體的激發(fā)源的例
子； 圖37-39展示依照特定的例子用來給增強裝置才是供功 率的補給和控制盒； 圖40展示依照特定的例子連同圖37-39所示的補給和 控制盒一起使用的控制板； 圖41是依照特定的例子用于圖37-39所示的補給和控 制盒的電^各的示意圖； 圖42是依照特定的例子從來自等離子體激發(fā)源的接 口4反到圖37-39所示的補妾合和控制盒的固態(tài)繼電器的電線的照 片； 圖43是依照特定的例子在圖37-39所示的補《會和控制 盒中的固態(tài)繼電器； 圖44是依照特定的例子用來《會圖37-39所示的增強裝 置控制盒供電的配置； 圖45展示依照特定的例子光學等離子體傳感器在原 子化裝置上方的安置；圖46和47展示依照特定的例子手動控制的硬件裝
備； 圖48是依照特定的例子在下面描述的實施例3中使 用的硬件裝備； 圖49展示依照特定的例子在實施例3中使用的特定 的零部件，包括霧化器和注射器； 圖50是依照特定的例子等離子體和增強裝置都被關 掉時包括搶室的裝置的照片； 圖51是依照特定的例子等離子體和增強裝置都被打 開時包括搶室的裝置的照片；圖52是依照特定的例子在實施例4中使用的硬件裝
備； 圖53展示依照特定的例子圖52所示的硬件裝備的特 定的零部件，包括^妻口和散熱片； 圖54是依照特定的例子包括17 1/2匝線圈的增強裝 置的》丈大圖； 圖55展示依照特定的例子用于圖52所示石更件裝備的 第二搶室的前安裝4反； 圖56展示依照特定的例子用于圖52所示硬件裝備的 第二艙室的安裝接口板； 圖57展示依照特定的例子用于圖52所示的石更件裝備 的第二搶室的后安裝板； 圖58展示依照特定的例子已裝好石英視窗的第二搶 室的后安裝4反； 圖59是依照特定的例子適合用于計算才幾控制石更件裝 備的真空泵和電源的照片； 圖60是依照特定的例子在完成下面描述的實施例4 時4吏用的真空泵的照片； 圖61是依照特定的例子包括有等離子體的第一搶室 和將增強裝置關掉的第二艙室的裝置的照片； 圖62A-62D是依照特定的例子包括有等離子體的第 一艙室和將增強裝置打開的第二艙室的裝置的照片； 圖63是依照特定的例子適合連同在此揭示的增強裝 置一起4吏用的原子化來源的徑向示意圖； 圖64是依照特定的例子適合連同在此揭示的增強裝 置一起使用的原子化來源的另 一個徑向示意圖； 圖65是依照特定的例子有增強裝置的原子化來源的 徑向示意圖； 圖66是依照特定的例子有增強裝置的原子化來源的 另一個徑向示意圖； 圖67是依照特定的例子將增強裝置關掉的原子化裝 置的》文大的徑向示意圖； 圖68是依照特定的例子將增強裝置打開的原子化裝 置的》文電的徑向示意圖；圖69是依照特定的例子原子化裝置的軸向一見圖； 圖70是依照特定的例子將增強裝置關掉的原子化裝 置的軸向^L圖； 圖71是依照特定的例子將增強裝置打開的原子化裝 置的軸向—見圖； 圖72是依照特定的例子適合連同在此揭示的增強裝 置一起使用的電感耦合等離子體的徑向一見圖； 圖73是依照特定的例子適合連同在此揭示的增強裝 置一起使用的電感耦合等離子體通過一塊黑玻璃的徑向視圖； 圖74是依照特定的例子射頻功率對引進電感耦合等 離子體的1000 ppm釔的發(fā)射路徑長度的影響的徑向視圖； 圖75是依照特定的例子等離子體》文電和引進電感耦 合等離子體的1000 ppm釔的光學發(fā)射的徑向—見圖； 圖76是依照特定的例子通過一塊黑玻璃看到的等離 子體放電和引進電感耦合等離子體的1000 ppm釔的光學發(fā)射的 徑向浮見圖； 圖77是依照特定的例子包括電感耦合等離子體來源 和增強裝置的裝置； 圖78是依照特定的例子在關掉增強裝置時通過一塊 黑玻璃看到的等離子體放電和引進電感耦合等離子體的500 ppm 釔的光學發(fā)射的徑向視圖； 圖79是依照特定的例子在打開增強裝置時通過一塊 黑玻璃看到的等離子體放電和引進電感耦合等離子體的500 ppm 釔的光學發(fā)射的徑向碎見圖； 圖80是依照特定的例子包4舌電感耦合等離子體來源 和增強裝置的裝置的透視圖； 圖81是依照特定的例子包括電感耦合等離子體來源 和增強裝置在將等離子體關掉時裝置的軸向視圖； 圖82是依照特定的例子在將增強裝置關掉時來自電 感耦合等離子體中的500 ppm釔的發(fā)射的軸向視圖； 圖83是依照特定的例子在將增強裝置打開時來自電 感耦合等離子體中的500ppm釔的發(fā)射的軸向視圖； 圖84是依照特定的例子在將增強裝置關"^卓時來自的 電感耦合等離子體中的水的發(fā)射的軸向視圖； 圖85是依照特定的例子在將增強裝置打開時來自電 感耦合等離子體中的水的發(fā)射的軸向視圖； 圖86是依照特定的例子包括用來產(chǎn)生電感耦合等離 子體的第 一艙室和有增強裝置的第二艙室的裝置的透視圖； 圖87是依照特定的例子從第一艙室向有增強裝置的 第二艙室的接口看的透視圖； 圖88是依照特定的例子在第一搶室的終點和有增強 裝置的第二艙室的4妄口之間的俯 一見圖； 圖89是依照特定的例子從第二搶室向接口和增強裝 置看的透—見圖； 圖90是依照特定的例子適合連同圖58-61所示的第 二搶室一起《吏用的真空泵和流量計的照片； 圖91是依照特定的例子在6 1/2匝的增強裝置打開時 來自第二搶室中500 ppm的吸氣鈉的發(fā)射的軸向一見圖； 圖92是依照特定的例子使用有18 1/2匝的增強裝置 的第二搶室延伸在圖91的裝置中觀察到的路徑長度時來自500 ppm吸氣鈉的發(fā)射的軸向一見圖； 圖93是依照特定的例子和^f吏用有18 1/2匝的增強裝 置的第二艙室和較高的射頻功率來增加發(fā)射強度時來自500 ppm 吸氣鈉的發(fā)射的軸向浮見花塞的透—見圖； 圖95是依照特定的例子在將孩i波爐打開和火花塞火 焰經(jīng)過固定的電壓極大值的時候孩i波爐中的火焰來源的透浮見圖； 圖96A是依照特定的例子包括用來給主感應線圈和 增強裝置供電的單 一 電源的裝置的透碎見圖； 圖96B展示依照特定的例子使用圖96A所示裝置釔樣 品的光學發(fā)射； 圖96C是依照特定的例子有第一搶室和副搶室而且 包括用來給主感應線圈和增強裝置供電的單一射頻來源的裝置 的例子； 圖97是依照特定的例子Y吏用圖96A所示裝置來自 1000 ppm吸氣釔的發(fā)射的特寫徑向視圖； 圖98A是現(xiàn)有的ICP-OES配置的相片，圖98B是為用 于低UV測量配置的發(fā)射光譜儀的示意圖，而圖98C是依照特定 的例子4喿作時圖98B所示配置的相片； 圖99是依照特定的例子為用于低UV測量配置的光譜 4義的示意圖。 可仿效的電子特征、元器件、管道、注射器、射頻感 應線圈、升壓線圈、火焰、等離子體等等在附圖中不必依比例展 示，這對于原本熟悉這項纟支術并從這份揭示獲益的人將是顯而易 見的。舉例來說，為了清楚地舉例說明和對下面討論的說明性例 子提供更方便使用者的描述，特定的尺寸(例如，增強裝置的尺 寸)可能相對于被與其它的尺寸(例如，艙室的長度和寬度)已經(jīng)被 放大。除此之外，各種不同的陰影、虛線和類似的東西可能已經(jīng) 用來提供比較清楚的揭示，而這樣的陰影、虛線和類似的東西的
運用不傾向于表示任^r特定的材庫?；蚨窒颍窃谏舷挛闹辛碛?明確的i兌明。
具體實施例方式
在此揭示的增強裝置代表一種科技進步。包括至少一 個增強裝置的方法和/或裝置有^[艮多廣泛的用途，包括但不限于 化學分析、化學反應室、焊接機、放射性廢物的銷毀、等離子體 涂布工藝、氣相沉積工藝、分子束外延、純光源的組裝、^f氐UV 測量，等等。其它的用途將4艮容易一皮原本熟悉這項」技術并乂人這4分 揭示獲益的人識別。 依照特定的例子("特定的例子"傾向于表示本纟支術 的一些例子，^f旦是不是所有的例子)，下面揭示的包4舌一個或多
個增強裝置的原子化裝置、光譜儀、焊接機和其它裝置可能是連 同適當?shù)钠帘我黄鹋渲玫?，以避免對裝置中包括的其它的零部件 的不必要的干護匸。舉例來說，增強裝置可能纟皮裝在鉛搶室里面， 以保護其它的電元件使之免受增強裝置所產(chǎn)生的射頻的影響。在 一些例子中，可以-使用 一個或多個《失氧體來減少或最大限度i也減 少可能干擾電子電路的射頻信號。其它適當?shù)钠帘尾牧峡赡鼙粚?br> 現(xiàn)，包括但不限于鋁殼、鋼殼和銅殼、蜂巢式空氣過濾器、帶
屏蔽的接插件、射頻襯墊和將很容易被原本熟悉這項技術并從這 份揭示獲益的人選定的其它的射頻屏蔽材料。 依照特定的例子，在此揭示的增強裝置可能采取多種 形式，例如，舉例來說，與射頻發(fā)生器和/或射頻發(fā)射器電耦合的 線圏。在其它的例子中，增強裝置可能包括一個或多個與射頻發(fā) 生器有電傳遞的圓盤或線圈。在一些例子中，增強裝置可能是通 過放置與射頻發(fā)生器有電傳遞的線圈構成的。該線圏可能纏繞在 搶室周圍4巴射頻提供給該搶室。 適當?shù)纳漕l發(fā)生器和發(fā)射器將很容易被原本熟悉這 項技術并從這份揭示獲益的人選定，可仿效的射頻發(fā)生器和發(fā)射 器包括但不限于乂人ENI、 Trazar、 Hunttinger等公司購買的那些。 在一些例子中，增強裝置可能與主要的射頻發(fā)生器(例如，用來 給主感應線圈供電的射頻來源)有電傳遞。換言之，在特定的例 子中，在此揭示的裝置可能包括用來給主要的能量來源(例如， 諸如等離子體之類的原子化來源)和一個或多個增強裝置兩者供 電的單一射頻發(fā)生器。因此，在一些實施方案中，增強裝置能被
理解為是一個或多個次要的射頻能量來源，該射頻能量來源，舉 例來說，可能與一射頻發(fā)生器耦合，而該射頻發(fā)生器耦合也可能 與一個或多個主要的射頻能量來源耦合。
依照特定的例子，在此揭示的裝置可能包括一個或多
個級。舉例來說，該裝置可能包括從樣品中除去液體溶劑的去溶 劑級，可以將原子轉變成離子的電離級和/或 一 個或多個可以4是供 能量激發(fā)原子的激發(fā)級。在此揭示的增強裝置可以用于這些級之 中的任何一個或多個級以便才是供補充能量。
依照特定的例子，增強裝置的例子一皮展示在圖1中。 在這個例子中，所展示的增強裝置200盤繞在搶室205的周圍。 增強裝置200包括與射頻發(fā)生器215電耦合的射頻線圏210。該 增強裝置210是為將射頻信號提供到搶室205中而配置的。精確 的頻率和功率可以改變，耳又決于i午多因素，包括^旦不限于子貞期 效果、搶室配置，等等。在特定的例子中，該增強裝置在大約25 MHz到大約50 MHz，更具體地i兌從大約35 MHz到大約45 MHz(例如，大約40.6 MHz)的頻率下沖是供信號。在其它的例子中， 該增強裝置在大約5 MHz到大約25 MHz,更具體地說大約7.5 MHz到大約15 MHz(例如，大約10.4 MHz)的頻率下沖是供信號。 在另一些其它的例子中，該頻率在乂人大約1 kHz到大約100 GHz 的范圍內(nèi)變動。舉例來說，在摔交^氐的頻率下，能量可以在4吏用加 載線圏或電感線圈(例如，在為了所有的目的在此通過引i正將其 揭示全部并入的共同擁有的美國專利申請第10/730,779號中描述 的那些)時通過電感耦合。在大多凄t頻率下，能量可以4吏用金屬 板或傳導性涂層通過電容耦合。在高頻下，可以使用螺旋狀的共 振器或諧振腔。其它適當?shù)念l率將4艮容易被原本熟悉這項4支術并 乂人這份揭示獲益的人為各種不同的應用選定。在特定的例子中， 該增強裝置可能以大約1瓦特到大約10000瓦特，更具體地說大 約10瓦特到大約5000瓦特的功率提供射頻。在其它的例子中， 該增強裝置以大約100瓦特到大約2000瓦特的功率提供射頻。 在小毛細管(例如，使用干燥氣體的GC毛細管)中形成等離子體的 例子中，可以使用至多1瓦特的功率。如果使用大的第二搶室(例如，有類似于大熒光管的尺寸)和高的溶劑負荷，則為了提供預 期的結果，可能需要至少10000瓦特的功率。其它適當?shù)墓β蕦?很容易被原本熟悉這項技術并的從這份揭示獲益人選定。適合提
供射頻信號的裝置包括但不限于從很多來源(例如，ENI 、 Trazar 、 Hunttinger和Nautel)購買的射頻發(fā)射器和射頻線路(例如，來自 ENI或Trazar的阻抗相配網(wǎng)絡)。適合產(chǎn)生射頻的電^各將4艮容易被 原本熟悉這項:技術并^人這^f分揭示獲益的人選定和/或i殳計。在一些 例子中，使用至少兩個射頻線圈，每個射頻線圈^皮調(diào)諧到相同的 頻率或不同的頻率和/或以相同的功率或不同的功率4是供射頻。其 它的配置將被原本熟悉這項:技術并從這份揭示獲益的人選定。 依照特定的例子，在此揭示的增強裝置可能^^配置成 提供補充能量以便"升高"或增加已經(jīng)存在于搶室(例如，包括 原子化來源的原子化裝置的搶室)中的能量。如同在此使用的那 樣，"原子化裝置，，是在廣泛的意義上使用的而且傾向于包括可 能在搶室中發(fā)生的其它過程，例如，去溶劑化、蒸發(fā)、離子化、 激發(fā)，等等。原子化來源指的是能使引進該原子化來源的物種分 裂為原子、脫去溶劑、電離、激發(fā)，等等的熱源。適合各種不同 的應用的原子化來源將很容易被原本熟悉這項技術并從這份揭 示獲益的人選定，可仿效的原子化來源包括^旦不限于火焰、等 離子體、電弧、火花，等等。 不希望受任何特定的科學理論或這個例子約束，對某 些方面的理角罕可以參照'液體才羊品的引進。當液體才羊品—皮引進原子 化裝置時，搶室里面的原子化來源可能由于去溶劑化作用快速地 冷卻。換言之，物質(zhì)的能量可能被用來對巴液體溶劑轉變成氣體， 這可能導致原子化來源的溫度下降(或其它的能量損失)。這種冷 卻的結果是可能只有較少的能量可用于使任何溶解在溶劑中的 物種分裂為原子、電離和/或激發(fā)。使用在此揭示的增強裝置的某些實施方案，可以提供補充能量，以增強存在于引進樣品中的任 何物種的原子化和/或電離，在特定的例子中，該補充能量可以用 來激發(fā)存在于樣品中的原子和/或離子。舉例來說，參照圖2A而 且不希望受任何特定的科學理i侖或應用或這個實施方案的約束，
原子化裝置300包括艙室305,該搶室一皮與射頻發(fā)生器315通信 的感應線圈310包圍。原子化來源蜂皮展示為處在第一狀態(tài)320, 并且被裝在艙室305里面。在圖2A所示的例子中，射頻發(fā)生器 315是關掉的，以致沒有射頻提供給射頻盤繞310?，F(xiàn)在參照圖 2B，當打開射頻發(fā)生器315的時候，射頻#^是供給搶室305,這 導致原子化來源從第一狀態(tài)320轉變?yōu)榈诙顟B(tài)330。將射頻應 用于搶室305的結果是原子化來源沿著搶室的軸向和/或徑向長 度延長，增大用來使樣品分裂為原子、電離和激發(fā)的能量的有效 區(qū)域。 依照特定的例子，增加能量增強化學物種的原子化和 /或電離的另一個例子展示在圖2C和2D中。參照圖2C，高頻來 源250可能是，舉例來i兌，2.54 GHz的^t控管，可能一皮配置成 與電源252和波導適配器254電耦合。電導線256提供波導適配 器254和本身可能與同軸電阻負載260(例如，50歐姆負載)電耦 合的環(huán)行器258之間的有電傳遞。環(huán)4于器258與能往穿過樣t波空 腔262的艙室264中提供射頻的微波空腔262有電傳遞。在圖2C 中，高頻來源250 一皮關4卓，所以沒有射頻-波傳送到孩史波空月空262 或搶室264中，于是原子化來源保持第一狀態(tài)266?，F(xiàn)在參照圖 2D,當打開高頻來源250的時候，將射頻4是供》會搶室264,這導 致原子化來源從第一狀態(tài)266轉變到第二狀態(tài)268。將射頻應用 于艙室264的結果是原子化來源沿著艙室的軸向和/或徑向長度 延長，增大用來使樣品分裂為原子、電離和激發(fā)的能量的有效區(qū) 域。用來實現(xiàn)圖2A-2D所示的配置的適當?shù)氖惺垩b置將很容易被 原本熟悉這項:技術并從這份揭示獲益的人選定，說明性的纟效波發(fā)生器和電源可/人Aalter Reggio Emlia(意大利)購買，說明性的同軸 電阻可從Bird Electronk^^司購買(Solon， OH),而i兌明性的環(huán)刊-器可乂人National Electronics(Geneva, Illinois)購買。i兌明性的波導 適配器可以，舉例來說，^吏用從許多來源購買的十字桿模式轉換 器(cross-bar mode transducer)參照i午多出片反4勿(例^口 ， "Waveguides and Resonators(波導和共#展器)"之下的 "ITT Reference Data for Radio Engineers(供無線電工禾呈師4吏用的ITT參 考數(shù)據(jù))(第六版)" 一節(jié))來加工。微波空腔可以從很多商業(yè)來源 獲得或將4艮容易被原本熟悉這項4支術并從這份揭示獲益的人非 必選地按照C. J. M. Beenakker在Spectrochimica Acta, Vol. 3IB, 第483 — 486頁(Pergamon Press, 1976)中的沖旨導制造出來。 依照特定的例子，原本熟悉這項:技術并從這〗分揭示獲
在特定的例子中，原子化來源的長度可以通過使用增強裝置延 長。作為一個例子，原子化來源可以4吏用在此揭示的增強裝置沿 著搶室的纟從軸4夸其正常長度延長至少大約三4咅。在其它的實施方 案中，原子化來源可以-使用在此揭示的增強裝置沿著搶室的纟從軸 將其正常長度延長至少大約五倍或沿著搶室的縱軸將其正常長 度延長至少大約十倍。 依照特定的例子，增強裝置可能是按照脈沖模式或連 續(xù)模式操作的。如同在此使用的那樣，脈沖模式指的是以不連續(xù) 的方式提供射頻，即先提供射頻然后在將任何后續(xù)的射頻提供給 搶室之前提供延遲。舉例來說，參照圖3A和3B，信道A代表沖是 供給搶室(例如，圖1所示的搶室205)的射頻。信道B代表時間間 隔，在該時間間隔中^f吏用，舉例來i兌，4企測器(例i。，在A匕討i侖 的那些)測量來自搶室的任〗可由此產(chǎn)生的信號。圖3A所示的例子 以不提供射頻時可檢測信號的抽樣為基礎。不希望受任何特定的科學理論或這個例子約束，通過在不提供射頻的周期期間抽取任 何可纟企測信號的樣本，可能實現(xiàn)比較高的信噪比。然而，在提供 射頻的周期期間抽取來自某物種的可探測信號的樣本是可能的。
舉例來說，參照圖3B,在連續(xù)模式中，連續(xù)地提供射頻而且可
以連續(xù)地或間歇地監(jiān)測任何由此產(chǎn)生的信號。在外加射頻期間和 /或在外加射頻的間隔之中4吏用在此揭示的增強裝置收集適當?shù)?信號將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍 內(nèi)。 依照其它特定的例子，增強裝置的補充例子展示在圖 4A和4B中。在圖4A和4B所示的配置中，增強裝置400包括支 撐或金屬斧反405和安裝在支撐405上的第一電才及410和第二電^f及 420。第一電極410和第二電極420每個都可能被配置成把搶室 容納在電才及內(nèi)部里面。支撐或金屬+反405可以與射頻發(fā)射器或發(fā) 生器電耦合4巴射頻才是供給第一電極410和第二電才及420。在這個 例子中，第一電極410和第二電極420可能是在同一頻率下操作 的或可能—皮個別地調(diào)諧以便才是供不同的頻率。 在特定的例子中，第一電極410可能是以大約10 MHz 到大約2.54 GHz的射頻操作的，在其它的例子中，第二電才及420 可能是以大約100 kHz到大約2.54 GHz的射頻^操作的。在其它的 例子中，第一電才及410可能是以乂人大約10 MHz到大約200MHz 的射頻操作的，而第二電極420可能是以從大約100 kHz到大約 200 MHz的射頻操作的。第一電極410和第二電才及420可能采耳又 下面在圖9中展示的電感線圈的形式或采取在為所有的目的通過 引證在此將其全部揭示并入的于2003年12月9日以"ICP-OES and ICP-MS Induction Current"為題申請的共同指定的美國專利 申請第10/730,779號中討論的感應線圏的形式。就第一電極410 和第二電才及420而言，從大約20 MHz到大約500 MHz的射步貞可能是使用，舉例來說，螺旋狀的共振器提供的，這種共振器的例 子將在圖9B中展示并且在下面予以更詳細的討論。在一些例子
中，第一電極410和第二電極420可能是使用從大約500 MHz 到大約5 GHz的射頻使用微波空腔或諧振腔(其例子展示在圖2C 中)操作的。在特定的例子中，也可能使用能量的電容耦合代替 第二電才及420;這種配置的例子展示在圖14B中并且將在下面給 出更詳細的描述。其它適當?shù)纳漕l和功率將很容易被原本熟悉這 項技術并從這份揭示獲益的人選定。 依照特定的例子，原子化裝置的例子一皮展示在圖5 中。原子化裝置500包括搶室505、火焰來源510和增強裝置520。 增強裝置520與本身可能與射頻發(fā)射器或發(fā)生器或兩者(未展示) 電耦合的支撐530電耦合。艙室505可能是利用石英之類適當?shù)?材并+構成的，而且可能包括包圍該搶室的冷卻管或護套(未展示) 以便降低增強裝置經(jīng)歷的溫度。在這個例子中，火焰來源510可 能是任何適當?shù)幕鹧?，例如，曱?空氣火焰、甲烷/氧火焰、氫/ 空氣火焰、氳/氧火焰、乙炔/空氣火焰、乙炔/氧火焰、乙炔/一氧 化二氮火焰、丙烷/空氣火焰、丙烷/氧火焰、丙烷/三<介氮的火焰、 揮發(fā)油/空氣火焰、揮發(fā)油/氧火焰、天然氣/三價氮的火焰、天然 氣/空氣火焰、天然氣/氧火焰和可以使用適當?shù)娜剂蟻碓春瓦m當 的氧化劑氣體產(chǎn)生的其它火焰。這樣的火焰通常可以是通過以選 定的比例引進燃料和氧并且用火花、電弧、火焰或類似的東西點 燃該混合物產(chǎn)生的?；鹧娴腲f青確溫度可能改變，耳又決于燃^h和氧 化劑氣體來源而且取決于距燃燒器噴嘴的距離。舉例來說，最高 的火焰溫度通常是在略農(nóng)i高于主燃燒區(qū)的位置發(fā)現(xiàn)的，圓錐內(nèi)部 區(qū)域和外圓錐的溫度較低。至少在某些例子中，至少一些火焰部 分的溫度可能是至少大約170(TC。舉例來說，天然氣/空氣火焰 可能有大約1700-1900 。C的溫度，天然氣/氧火焰可能有大約 2700-2900。C的溫度，而氫/氧火焰可能有大約2550-2700。C的溫度。不希望受此限制，火焰來源可能在某些應用中在去溶劑化方 面是有效的，但是由于溫度比較低在原子化和離子化是無效的。 然而，4吏用在這里揭示的增強裝置，離子化和/或原子化的效率可 能由于使用諸如氫/氧火焰之類的火焰來源與增強裝置組合有所 增加。舉例來i兌，4吏用一個或多個在此揭示的增強裝置與氫/氧火 焰組合，實現(xiàn)既有適合去溶劑化的高熱容火焰又有(例如，隨后 的)適合較強的激發(fā)的極端的等離子體溫度的利益可能是可能 的。這個結果由于下述幾個理由是有利的，包括]旦不限于減少 操作費用、設計比較簡單、射頻噪音較少、信噪比比較好，等等， 雖然并非每個實施方案都實現(xiàn)或獲得這些利益之中一項或多項 利益。 除此之外，火焰可能容許增加樣品裝填同時留下來自 增強裝置的射頻功率可供樣品離子化使用。為了既維持高的氣體 純度又將火焰光i普背景減到最少，"水焊機"可能用來將任何所 產(chǎn)生的水分解成它的氫和氧元素。適當?shù)乃笝C是可買到的，舉 例來i兌，乂人SRA(Stan Rubinstein Assoc.)或King Mech Co.購買?；?焰(在某些實施方案中)也優(yōu)選不應該呈現(xiàn)比在含水樣品的去溶劑 化中觀察到的背景更顯著的附加背景信號。原本熟悉這項技術并 從這份揭示獲益的人將能夠設計適當?shù)陌ɑ鹧鎭碓春驮鰪娧b 置的原子化裝置。 依照特定的例子，在使用圖5所示的裝置時候，為了 使樣品脫去溶劑可以將流體樣品引進火焰。去溶劑化(在某些實 施方案中)可能是通過以細霧的形式將物質(zhì)噴灑到艙室中完成 的。適合形成某種物質(zhì)的薄霧的裝置是霧化器，例如，從J. E. Meinhard Assoc. Inc.或CPI International購買的那些。流體才羊品可 以先引進霧化器，然后與諸如氬、氖之類的氣溶膠載氣混合。載 氣使樣品液滴霧化，提供可以帶入原子化裝置的細碎的霧滴。其
它適合將樣品遞送給原子化裝置的裝置將^艮容易#皮原本熟悉這 項:技術并從這^f分揭示獲益的人選定，i兌明性的裝置包括^旦不限 于同心霧化器、交叉流霧化器、超聲波霧化器等等。
依照特定的例子，隨著將樣品通過霧化器引進圖5所
示的原子化裝置，液體可能被火焰或初始等離子體/人樣品中蒸發(fā) 出來。樣品中的化學物種可能^皮火焰或初始等離子體所產(chǎn)生的能 量分裂為原子和/或電離。為了提高原子化和/或離子化的效率，
增強裝置可能用來把射頻提供給搶室505。增強裝置可能被配置 成這樣提供補充能量，以致由于去溶劑化造成的能量損失被增強 裝置恢復，而且在特定的例子中，艙室中的總能量在數(shù)量上超過 ^義僅使用火焰或初始等離子體時呈現(xiàn)的能量。這樣的補充能量增 加分裂為原子和/或電離的物種的lt量，增加可供才全測的物種凄t 目。在特定的例子中，由于原子化和離子化的效率4支高，包4舌在 此揭示的增強裝置的原子化裝置可能考慮到使用減少的樣品數(shù) 量。 原子化裝置的另一個例子是在圖6中揭示的。原子化 裝置600包括艙室605、火焰或初始等離子體610和增強裝置620。 增強裝置620包括可能與射頻發(fā)射器或發(fā)生器(未展示)電耦合的 支撐630。在圖6所示的配置中，增強裝置620已經(jīng)被放置在搶 室605中位于火焰或初始等離子體610下游的"離子化區(qū)域"。 如同在此使用的那樣，僅僅為了說明的目的，該"離子化區(qū)域" 指的是搶室中測量或4企測信號的區(qū)域。舉例來說，而且再一次^又 僅是為了說明的目的，圖6中的區(qū)域650在一些例證中被稱為去 溶劑化區(qū)域，而區(qū)域660在 一 些例證中 一皮稱為離子化區(qū)域。然而， 原本熟悉這項4支術并從這份揭示獲益的人將理解去溶劑化可能 至少在某些程度上發(fā)生在離子化區(qū)域而化學物種的檢測可能至 少在某些程度上發(fā)生在去溶劑化區(qū)域，這耳又決于該裝置的精確配 置，而且原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人也將會理解不 需要固定的或離散的邊界把去溶劑化區(qū)域和離子化區(qū)域分開。當
樣品被引進火焰或初始等離子體605的時候，火焰或初始等離子 體605使樣品脫去溶劑、分裂為原子、電離和/或激發(fā)。分裂為原 子和/或電離的樣品可能是^f吏用，舉例來說，輔助或載氣(例如， 氮氣、氬氣等等)向下游增強裝置620攜帶的。原子和離子在離 開去溶劑化區(qū)域時可能未^皮激發(fā)，而且在特定的實施方案中4是供 很小的可探測信號，甚至沒有可探測信號。使用增強裝置620, 進入離子化區(qū)域分裂為原子和/或電離的樣品可能被激發(fā)，提供可 探測信號。舉例來說，原子和離子可能被增強裝置620引進的射 頻激發(fā)，以致發(fā)生可以使用將在下面更詳細地討論的適當?shù)牟湃珳y 器檢測的光學發(fā)射。為了提供預期的結果(舉例來說，原子化、 離子化或激發(fā))，將增強裝置沿著搶室放置在適當?shù)奈恢脤⒃谠?本熟悉這項技術并從這l分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，^吏用電熱原子化來源的原子化裝置 的例子展示在圖7中。原子化裝置700包括艙室705、電熱原子 化器710、增強裝置720和射頻發(fā)生器730。諸如石墨管或石墨 杯子之類的電熱原子化器通過首先在相對低的溫度(例如，大約 120(TC)下使樣品中的液體蒸發(fā)然后在導致樣品原子化的專交高的 溫度(例如，大約2000-3000。C)下使樣品變成灰燼使樣品分裂為原 子。分裂為原子的樣品可能是使用諸如氬、氮之類的載氣在艙室 705中向下游攜帶的，而且可能是為了才企測使用增強裝置720激 發(fā)的。原本熟悉這項4支術并從這份揭示獲益的人將能夠用電熱原 子化器和增強裝置設計原子化裝置。 依照特定的例子，使用等離子體的原子化裝置的例子 展示在圖8中。原子化裝置800包括搶室805、等離子體810和 增強裝置820。增強裝置820包括可能與射頻發(fā)生器830有電傳 遞的支撐。不希望受任何特定的科學理論約束，等離子體遭受干 擾(例如，氧化物形成)比火焰少，因為等離子體的溫度4交高。除 此之外，頻譜可能在一組考慮到許多物種同時測量的條件下利用 為數(shù)眾多的樣品物種獲得。較高的等離子體溫度也可能提供改善 的檢測極限而且對于非金屬物種的檢測是有用的。當氬氣之類的 氣體被激發(fā)和/或電離形成離子和電子和在特定的例證中形成陽 離子的時候，等離子體可能形成。通過^f吏用外部電源(例如，DC 電源)可以〗吏離子〗呆持在高溫下。舉例來i兌，至少兩個電才及可以
一皮;故置在高溫氬離子和電子的周圍在電才及之間沖是供電流來維持， 等離子體溫度。其它適合維持等離子體的電源包括但不限于射 頻感應線圈(例如，用于電感專禹合等離子體的那些)和孩i波(例如， 用于樣史波感應等離子體的那些)。^^義為了圖方^更，下面將描述 電感耦合等離子體裝置，但是在此揭示的增強裝置可以很容易連 同其它的等離子體裝置一起使用。 參照圖9A，電感耦合等離子體裝置900包括由三個 或多個管道(例如，管道910、 920和930)組成的搶室905。管道 910與氬氣之類的氣體來源和樣品引進裝置有流體傳遞。氬氣使 樣品變成氣溶月交并且4巴它帶進等離子體940的去溶劑化區(qū)域和離 子化區(qū)域。管道920可能是為4是供遍及管道930的切向氣流配置 的，以便將等離子體940與管道930隔開。不希望受任何特定的 科學理i侖約束，氣體是通過入口 950引進的，而切向流動起冷卻 中心管道910的內(nèi)壁的作用并且沿徑向使等離子體940集中。射 頻感應線圈960可能與射頻發(fā)生器(未展示)有電傳遞并且是為在 使用電弧、火花等等將氣體電離之后形成等離子體940而配置的。 原本熟悉這項纟支術并從這份揭示獲益的人將能夠選4奪或設計適 當?shù)牡入x子體，包括但不限于電感耦合等離子體，DC等離子 體、微波感應等離子體，等等，而適合產(chǎn)生等離子體的裝置能從 許多制造商那里買到，制造商包括但不限于PerkinElmer Inc.、Varian Instruments Inc. (Palo Alto, CA)、 Teledyne Leeman Labs (Hudson, NH)-口Spectro Analytical Instruments (Kleve, Germany)。
可仿效的用來提供射頻的裝置展示在圖9B中。螺旋狀共振器970 包括射頻來源972和電導線974，后者通常是為提供與諧振腔978 中的線圈976的有電傳遞而配置的同軸電纜。有線圈978的諧振 腔974可能是為容納搶室而配置的。在特定的例子中，乂人大約20 MHz到大約500 MHz的射頻可能是使用，舉例來說，螺旋狀的共 振器提供的?？煞滦У年P于螺旋狀共振器的構造的尺寸信息數(shù)據(jù) 可以在,舉 <列來i兌，International Telephone and Telegraph , Reference Data for Radio Engineers,第五Xl)中4戈到。再一次參照圖 8,在使用，舉例來說，被分裂為原子和電離的氬氣和射頻感應 線圈860形成等離子體810之后，可以將樣品引進等離子體810。 不希望受任何特定的科學理論或這個例子約束，樣品的去溶劑化 可能降低等離子體的溫度而且可能導致更少量的能量可用于原 子化和離子化。增強裝置820可以用來才是供射頻以1更增加等離子 體的能量，提高原子化和離子化的效率。舉例來說，增強裝置820 可以這樣;故置，以致增加去;容劑化區(qū)i或840的能量，促進更有效 的去溶劑化，這可能提供較多的原子和離子在離子化區(qū)域850中 產(chǎn)生可探測的信號。設計包括等離子體和增強裝置的原子化裝置 強化去溶劑化、原子化、離子化和激發(fā)作用將在原本熟悉這項4支 術并乂人這Y分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，包括等離子體的原子化裝置的另一 個例子展示在圖10中。原子化裝置1000包括搶室1005、等離子 體1010和增強裝置1020。增強裝置1020包括可能與射頻發(fā)射器 或發(fā)生器(未展示)有電傳遞的支撐1030。原子化裝置1000還包 括為維持被展示為花托的等離子體1010而構造和安排射頻感應 線圈1035。在這個例子中，增強裝置1020 ^皮力文置在位于去溶劑 化區(qū)域1040下游的離子化區(qū)域1050中。將樣品引進等離子體
1010可能導致等離子體溫度下降，因為等離子體的能量被用來使 樣品脫去溶劑。這種溫度下降可能降低離子化和原子化的效率而
且可能減少被激發(fā)的離子和原子的數(shù)目。使用增強裝置1020,在 艙室1005中行進到離子化區(qū)域1050的離子和原子可能被激發(fā)。 舉例來"i兌，可以以大約11 MHz的頻率和大約1.2千瓦的功率將射 頻提供給分析區(qū)域1050，激發(fā)出現(xiàn)在該離子化區(qū)域中的原子和離 子?？梢允褂眠m當?shù)姆椒?例如，發(fā)射光譜)檢測被激發(fā)的原子。 離子化區(qū)域可以通過沿著搶室1005的離子化區(qū)域;故置一個或多 個增強裝置被幾乎無限地延長。依照下面的進一步討i侖，增強裝 置可能#皮配置在若干個級中而且可能一皮個別地調(diào)i皆到不同的頻 率和/或功率。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將能夠連 同適當?shù)墓鈱W器件、^r測器和類似的東西一起使用在這里揭示原 子化裝置4企測^皮激發(fā)的離子和原子。 依照特定的例子，起源于一皮激發(fā)的原子和/或離子的 信號可以用至少兩種方法^見察或4會測。搶室中的離子化區(qū)域(例 如，用于在此揭示的原子化裝置的那些)的例子展示在圖IIA和 IIB中。來自搶室1105的任何信號可以至少沿著兩個方向之一(軸 向或徑向)觀察。參照圖11A,當沿著徑向監(jiān)測或檢測的時候，來 自艙室1105的信號可能是在平行于搶室1105的半徑的一個或多 個平面中監(jiān)測的。舉例來i兌，在為沿徑向測量光學發(fā)射配置的4義 器中，沖全測器可能是這樣放置的，以便;險測沿著圖IIA中箭頭X 的方向發(fā)射的信號。參照圖11B,當沿軸向4企測或監(jiān)測的時候， 來自艙室1105的信號可能是在平行于搶室軸線的一個或多個平 面中監(jiān)測或檢測的。舉例來說，在為軸向測量光學發(fā)射配置的儀 器中，檢測器可能是這樣放置的，以便檢測沿著圖IIB中箭頭Y 的方向發(fā)出的信號。原本熟悉這項技術并/人這份揭示獲益的人將 認識到軸向和徑向檢測不局限于光學發(fā)射，而是可能用來檢測來
自許多其它的分析技術的信號，包括吸收、熒光、磷光、散射， 等等。 依照特定的例子，包括至少兩個增強裝置的原子化裝 置展示在圖12中。原子化裝置1200可能包括搶室1205和為產(chǎn) 生等離子體1215配置的射頻感應線圈1210。原子化裝置1200 可能還包括與支撐1230有電傳遞的第一增強裝置1220和包括與 支撐1250有電傳遞的第二增強裝置1240。在圖12所示的例子中， 第一增強裝置1230和第二增強裝置1250被放置在搶室1205的 離子化區(qū)域中，以Y更提供補充能量激發(fā)出現(xiàn)在該離子化區(qū)域中的 原子和離子。增強裝置1230和1250可能是為提供相同或不同頻 率的射頻而配置的。舉例來說，每個增強裝置可能是為以大約 1000瓦特的功率提供大約15 MHz的射頻而配置的。增強裝置 1230和1250可能獨立地以脈沖一莫式或連續(xù)一莫式4是供射頻。舉例 來說，增強裝置1230可能以脈沖模式提供射頻而增強裝置1250 可能連續(xù)地提供射頻。在替代方案中，增強裝置1230可能連續(xù) 地提供射頻而增強裝置1250可能以脈沖模式提供射頻。在其它 的例子中，增強裝置1230和1250可能兩者都連續(xù)地^是供射頻， 或增強裝置1230和1250可能兩者都以脈沖才莫式纟是供射頻。以選 定的方式或模式使用多個增強裝置提供射頻將在原本熟悉這項 技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。盡管圖12所示的配 置包括放置在艙室1205的離子化區(qū)域中的兩個增強裝置，但是 在特定的例子中增強裝置之一可能被放置在去溶劑化區(qū)域中，而 另 一個增強裝置被放置在離子化區(qū)域中。在另 一些其它的例子 中，兩個增強裝置可能都放置在去溶劑化區(qū)域中。原本熟悉這項 技術并從這份揭示荻益的人將很容易選定用來沿著搶室安排兩 個或多個增強裝置的附加配置。
依照特定的例子，揭示一種包含jt支管或4妻口的搶室。 參照圖13A,搶室1300包i舌與搶室空腔1310 4妻觸的A支管或4妄口 1305。如圖13B所示，接口 1305包括為接受樣品配置的小孔或 孔口 1320?？卓?1320可能采取多種尺寸和形式。在特定的例子 中，該孔口可能是圓形的并且有大約0.25毫米到大約25毫米， 更具體地i兌大約4毫米的直徑。在其它的例子中，該孔口可能是 矩形的，長度和寬度的測量結果都是大約0.25毫米到大約4毫米。 其它的孔口形狀(例如，長菱形、梯形、三角形和/^面體形的， 等等)和孔口尺寸將很容易被原本熟悉這項技術并從這份揭示獲
益的人選定。在特定的例子中，該孔口可能被放置在中心，例如， 在圖13B所示的孑L口 1320的位置，然而在其它的例子中，該孔 口可能被放置在接口中任何選定的部分或區(qū)域。在將孔口放置在 ^接口中心的例子中，來自原子化來源的放電可能被該4姿口阻斷或 部分地阻斷。不希望受任何特定的科學理i侖或這個例子約束，阻 斷放電可能由于可能增加信噪比的來自放電的背景信號的消除 或減少降低檢測極限。這個結果可能是與來自搶室1300的信號 的軸向和徑向一全測一起實現(xiàn)的。另外，升高的》文電工作壓力可能 對光語發(fā)射質(zhì)量有一些影響，而且可以根據(jù)樣品、硬件、檢測計 劃等等針對特殊的操作條件被優(yōu)化。 一種控制第二搶室工作壓力 的方法的例子是通過控制出口氣體流速和選擇接口的孔口尺寸。 另一個例子是選擇孔口直徑和直接控制出口氣體壓力。另一個例 子可能是有較高的排氣流量和提供額外的流進搶室的氣體。精確 的壓力和功率可能改變，耳又決于許多因素，包括 f旦不限于預期 的效果、艙室的配置，等等。
依照特定的例子，搶室1300可以包括可以為將樣品 通過孔口 1320吸進第二艙室進行檢測而工作的真空泵(未展示)。 在特定的例子中，接口可能與側面的孔口或出口一起配置，該側 面的孔口或出口與第二艙室有流體傳遞。真空泵可能與該側面孔
口耦合以便將樣品吸進搶室1300。在其它的例子中，樣品擴散或 流到第二搶室中，因為第二艙室的壓力可能低于原子化來源艙室
的壓力。舉例來i兌，由于引進搶室的氣體的流速高，所以包:fe火 焰的艙室的壓力高于大氣壓力。由于氣體通過搶室的流速高，所 以等離子體的壓力可能高于大氣壓力。在特定的例子中，有接口 的搶室的壓力4妾近大氣壓力，所以原子和離子可以順著壓力梯度 從已經(jīng)發(fā)生原子化和/或離子化的高壓艙室向壓力較低的艙室(例 如，通過使用在此揭示的增強裝置可能發(fā)生激發(fā)作用的搶室)流 動。原本熟悉這項#支術并^人這〗分揭示獲益的人將能夠構造用來才妻 收和/或4企測4吏用 一個或多個原子化來源產(chǎn)生的原子和離子的有 4妾口的適當?shù)膿屖摇?依照特定的例子，揭示一種包4舌兩個或多個搶室和火 焰或初始等離子體來源的原子化裝置。參照圖14A,原子化裝置 1400可能包括第一搶室1405和第二搶室1410?；鹧婊虺跏嫉入x 子體來源1415可能一皮;改置在第一搶室1405里面。第二搶室1410 可能包4舌-接口或it支管1430和可能與支撐1450有電傳遞的增強裝 置1440。在特定的例子中，第二搶室1410也可能包括可能是為 將分裂為原子或電離的物種乂人第一搶室1405吸進第二搶室1410 配置的真空泵1460,然而，在其它的例子中，物種將從第一搶室 1405流到或擴散到第二搶室1410中。真空泵1460可能是與第二 搶室1410有直〗妻的流體傳遞，在特定的其它例子中，附加的才妻 口可能一皮;改置在第二搶室1410的末端而且可能是為了在第二搶 室1410和真空泵1460之間^是供流體傳遞而配置的。在圖14A所 示的例子中，當原子和/或離子進入第二搶室1410的時候，增強 裝置1440可能提供射頻以激發(fā)那些原子和離子。如同在此討論 的那樣，這樣的射頻可能是以連續(xù)模式或脈沖模式提供的。也如 同在此討論的那樣，來自增強裝置1440的射頻脈沖可能在檢測 第二搶室1410里面的4壬<可原子或物種期間改變。在其它的例子
中，如同下面更詳細地討論的那樣，第二狳室1410也可能包括
一個或多個附加的增強裝置，或者，在特定的例子中，第一和第 二搶室每個都^皮配置成有至少一個增強裝置。在一些例子中，原 子化裝置可能包括一些附加餘室，在那些附加搶室中任何一個或 多個搶室可能包括增強裝置。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲 益的人將能夠設計包括火焰或初始等離子體來源和多個搶室而 且其中一些搶室可能包括增強裝置的適當?shù)脑踊b置。 依照特定的例子，電容耦合可能用來代替增強裝置提 供補充能量。參照圖14B，該圖展示電容耦合配置的軸向視圖。 傳導性金屬板1462和1464可能被放置在艙室(例如，第二搶室 1466，例如，石英管或其它非傳導性材津+)的周圍，而且可能通 過電導線1472和1474與高壓射頻來源1468有電傳遞。電容耦 合可以將足夠的能量提供給艙室以便激發(fā)和/或電離搶室中在傳 導性金屬寺反1462和1464范圍內(nèi)的原子。4吏用傳導性金屬壽反和高 能RP來源的附加配置將很容易被原本熟悉這項技術并從這份揭 示獲益的人選定。 依照其它的例子，l是供一種包含兩個或多個搶室和等 離子體來源的原子化裝置。參照圖15,原子化裝置1500可能包 ，括第一搶室1505和第二搶室1510。第一搶室1505可能一皮射頻感 應線圈1520包圍著，該射頻感應線圈可能是為產(chǎn)生等離子體 1530配置的。第二搶室1510也可能一皮配置成有增強裝置1540， 該增強裝置可能與支撐1550有電傳遞。第二搶室1510可能還包 括可能是為接受來自第一艙室1505的一部分原子或離子而配置 的才妾口 1560。在特定的例子中，第二搶室1510可能還包4舌可能 是為將分裂為原子或電離的物種從第一艙室1505吸進第二般室 1510而配置的真空泵(未展示)，然而，在其它的例子中，來自第 一艙室1505的物種可能流到或擴散到第二搶室1510之中。在另
一些其它的例子中，第二艙室1510可能包括-位于4妄口 1560對面 的第二接口 。第二接口可能是為在第二艙室1510和真空泵1570 之間才是供流體傳遞而配置的。在圖15所示的例子中，當原子和/ 或離子進入第二艙室1510的時候，增強裝置1540可能提供射頻 以便激發(fā)那些原子和離子。如同在此討i侖的那樣，這樣的射頻可 能是以連續(xù)模式或脈沖模式提供的。也如同在此討論的那樣，射 頻功率可能在^r測第二搶室1510里面的<壬-阿原子或物種期間改 變。在其它的例子中，如同下面更詳細地討論的那樣，第二搶室 也可能包括一個或多個附加的增強裝置，或者，在特定的例子中， 第一和第二內(nèi)搶室每個都被配置成有至少一個增強裝置。在一些
例子中，原子化裝置可能包括一些附加艙室，而且那些附加搶室 中的任何一個或多個搶室可能包括增強裝置。原本熟悉這項技術
并從這份揭示獲益的人將能夠設計包括等離子體來源和多個搶 室而且其中一些搶室可能包括增強裝置的原子化裝置。 依照特定的例子，包括第一搶室和第二搶室而且有多 個增強裝置的原子化裝置展示在圖16。原子化裝置1600可能包 括第一搶室1605和第二搶室1610。第一搶室1605可能纟皮可能是 為產(chǎn)生等離子體1630而配置的射頻感應線圈1620包圍著。第二 搶室1610可能被配置成有第一增強裝置1640和和第二增強裝置 1660,其中第一增強裝置可能與支撐1650有電傳遞，而第二增 強裝置可能與支撐1665有電傳遞。第二艙室1610可能還包括可 能是為接受來自第一搶室1605的一部分原子或離子配置的接口 或歧管1670。在特定的例子中，第二搶室1610可能還包括可能 是為將分裂為原子或電離的物種從第一艙室1605吸進第二搶室 1610配置的真空泵1680,然而，在其它的例子中，物種可能是 從第一搶室1605流到或擴散到第二搶室1610之中的。在另一些 其它的例子中，第二搶室1610可能包括位于接口 1670對面的第 二接口。第二接口可能是為在第二艙室1610和真空泵1680之間
提供流體傳遞配置的。在圖16所示的例子中，當原子和/或離子
進入第二搶室1610的時{矣，第一增強裝置1640可能才是供射頻以 便激發(fā)那些原子和離子。第二增強裝置1660也可能提供射頻以 便激發(fā)第二艙室1610中的原子和離子。由第一增強裝置1640和 第二增強裝置1660供應的射頻可能是相同的或不同的。來自每 個增強裝置的射頻都可能是以連續(xù)模式或脈沖模式提供的。另 外，來自每個增強裝置的射頻功率可能在4企測第二搶室1610里 面的任4可原子或物種期間改變。在其它的例子中，第一艙室也可 能包括一個或多個增強裝置。在一些例子中，原子化裝置可能包 括一些附加的搶室，那些附加般室之中的任何一個或多個搶室可 能包括一個或多個增強裝置。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲 益的人將能夠設計包括多個包括一個或多個增強裝置的搶室的 適當?shù)脑踊b置。 依照特定的例子，揭示一種包4舌與射頻感應線圈和增 強裝置有電傳遞的單一RP發(fā)生器的原子化裝置。使用單一射頻發(fā) 生器(例如，單一射頻來源)的例子可以考慮到射頻感應線圈和增 強裝置以不同的感應系數(shù)操作以便針對該裝置的特定區(qū)段或區(qū) 域調(diào)整和調(diào)諧射頻感應線圈或增強裝置或兩者。下面將參照圖 96B更詳細地描述這種配置的特定的例子。即4吏可以使用單 一射 頻發(fā)生器，該感應線圏和增強裝置也可能是相對于它的位置在每 個區(qū)段中對不同的等離子體阻抗設計的。舉例來說，為了提供有 不同的性質(zhì)和性能特征的裝置，感應線圈和增強裝置的感應系凝: 凄史值可能是不同的。在其它的例子中，感應線圈和增強裝置的性 質(zhì)可以通過改變每個感應線圈和增強裝置的直徑、耦合或形狀來 改變。舉例來i兌，初級射頻源和每個感應線圈和增強裝置可能,皮 配置成在初始》文電中以大約1100瓦特的功率而在增強裝置區(qū)賴二 中以大約400瓦特的功率提供大約40 MHz的射頻。在一些例子 中，來自單一射頻來源的兩個或多個線圈可能一皮用于，舉例來i兌，用接口將初級放電與次級賦能區(qū)段分開(如圖96C所示)。設計包 括與射頻感應線圈和一個或多個增強裝置有電傳遞的單一射頻 發(fā)生器的原子化裝置將在原本熟悉這項4支術并,人這份揭示獲益 的人的能力范圍內(nèi)。
光譜裝置 依照特定的例子，用于發(fā)射光譜(OES)的裝置展示在 圖17中。不希望受任何特定的科學理論約束，當化學物種被分 裂為原子和/或電離的時候，最外層電子可能經(jīng)歷可能發(fā)光(可能 包括非可見光)的3夭遷。舉例來說，當原子的電子處于激發(fā)態(tài)的 時候，電子當它衰變到較低的能態(tài)的時候可能以光的形式發(fā)出能 量。適合監(jiān)測來自受激原子和離子的光學發(fā)射的波長將很容易被 原本熟悉這項二技術并^人這〗分揭示獲益的人選定?？煞滦У墓鈱W發(fā) 射波長包4舌《旦不P艮于396.152納米(鋁)、193.696納米(砷)、 249.772纟內(nèi)米(石朋)、313.107纟內(nèi)米(4皮)、214.440纟內(nèi)米(4鬲)、238.892 纟內(nèi)米(4古)、267.716纟內(nèi)米(4各)、224.700纟內(nèi)米(4同)、259.939纟內(nèi)米(4失)、 257.610纟內(nèi)米(錳)、202.031納米(鉬)、231.604納米(鎳)、220.353 納米(鉛)、206.836納米(銻)、196.206纟內(nèi)米(石西)、190.801納米(鉭)、 309.310納米(釩)和206.200納米(鋅)。光學發(fā)射的精確波長可能 是偏紅的或偏藍的，取決于物種(例如，原子、離子，等等)的狀 態(tài)而且耳又決于衰變電子i 夭遷的能纟及之差，這在才支術上是已頭口的。 依照特定的例子而且參照圖17, OES裝置1700包括 外殼1705、樣品引進裝置1710、原子化裝置1720和一企測裝置 1730。樣品引進裝置1710可能根據(jù)樣品的性質(zhì)改變。在特定的 例子中，樣品引進裝置1710可能是為將液體樣品變成適合引進 原子化裝置1720的氣溶膠而配置的霧化器。在其它的例子中， 樣品引進裝置1710可能是為容納可以直4妻注入或引進原子化裝
置的樣品配置的注射器。其它適合引進樣品的裝置和方法將4艮容 易被原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人選定。原子化裝置
1720可能是在此討i侖的任〗可一種或多種原子化裝置或原本熟悉 這項技術并從這份揭示獲益的人可以很容易設計或選定的包括 增強裝置的其它的原子化裝置。；險測裝置1730可能采^C許多形 式而且可能是可以4企測光學發(fā)射(例如，光學發(fā)射1725)的任何適 當?shù)难b置。舉例來說，^^測裝置1730可能包括適當?shù)墓鈱W器件， 例如，透鏡、鏡子、棱鏡、視窗、帶通濾波器，等等。為了提供 多通道OES裝置，檢測裝置1730也可能包括光柵，例如，中階 梯光柵。中階梯光柵之類的光柵可以考慮到同時檢測多個發(fā)射波 長。光柵可能被放置在單色儀或其它適合選擇一個或多個特定的 監(jiān)測波長的裝置之內(nèi)。在特定的例子中，才企測裝置1730可能包 括電荷耦合器件(CCD)。在其它的例子中，OES裝置可能為實現(xiàn) 傅立葉變換沖是供多個發(fā)射波長的同時才全測而配置的。該4企測裝置 可能-皮配置成監(jiān)測某個大的波長范圍中的發(fā)射波長，該波長范圍 包括^旦不限于紫外線、可見光、近紅外和遠紅外，等等。OES 裝置1700可能進一步包括適當?shù)碾娮悠骷?例如，微處理器和/ 或計算機)和適當?shù)碾娐罚员闾峁┧枰男盘柡?或獲得數(shù)據(jù)。 適當?shù)母郊友b置和電路是技術上已知的而且可以在，舉例來說， 市售的OES裝置(例如，/人PerkinElmer, Inc.購買的Optima 2100DV 系列和Optima 5000DV系列的OES裝置)上找到。非必選的》文大器 1740可能是為放大信號1735(例如，放大來自被檢測光子的信號) 和4巴信號纟是供給顯示器1750而工作的，其中所述顯示器可能是 讀出裝置、計算機，等等。在信號1735對于顯示或檢測足夠大 的例子中，放大器1740可能被省略。在特定的例子中，放大器 1740是為接受來自檢測裝置1730的信號配置的光電倍增管。然 而，其它適合》丈大信號的裝置將一皮原本熟悉這項，技術并乂人這〗分揭 示獲益的人選定。用在此揭示的原子化裝置翻新改造現(xiàn)有的OES 裝置和使用在此揭示的原子化裝置設計新的OES裝置也將在原 本熟悉這項:技術并乂人這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。OES裝置
可能進 一 步包4舌,人PerkinElmer Inc.購買的自動耳又樣器(例如， AS90和AS93 依照特定的例子，用于吸收光譜(AS)的單射束裝置被 展示在圖18中。不希望受任何特定的科學理^侖約束，原子和離 子可能吸收特定波長的光為從較低的能級躍遷到較高的能級提 供能量。原子或離子可能包含起因于從基態(tài)躍遷到較高能級的多 條共振線。促進這樣的躍遷所需要的能量可以使用下面進一步討 -淪的多種來源(例如，加熱、火焰、等離子體、電孤、火花、陰 極射線燈、激光，等等)供應。適合提供這樣的能量的來源和適 合提供這樣的能量的光的波長將4艮容易被原本熟悉這項技術并 從這份揭示獲益的人選定。 依照特定的例子而且參照圖18,單射束AS裝置1800 包括外殼1805、電源1810、燈1820、樣品引進裝置1825、原子 化裝置1830、 4全測裝置1840、非必選的》t大器1850和顯示器 1860。電源1810可能一皮配置成對巴功率供應^給才是供一種或多種波 長的光1822供原子和離子吸收的燈1820。適當?shù)臒舭?f旦不限 于汞燈、陰極射線燈、激光，等等。燈可能是使用適當?shù)恼诠?器或脈沖電源的月永沖燈，或在實現(xiàn)激光的例子中，激光可能是4要 選定的頻率(例如，5、 10或20次/秒)月永動的。燈1820的4青確酉己 置可能改變。舉例來說，燈1820可能沿著原子化裝置1830軸向 提供光或可能沿著原子化裝置1830徑向提供光。圖18所示的例 子是為利用燈1820沿軸向供應光配置的。依照前面的討論，軸 向只見測信號可能有信噪比優(yōu)勢。原子化裝置1830可以是在此討 論的任何原子化裝置或原本熟悉這項技術并A人這4分揭示獲益的 人可以4艮容易選定或設計的包括增強裝置的其它適當?shù)脑踊?裝置。當樣品在原子化裝置1830中4皮分裂為原子和/或電離的時 候，來自燈1820的入射光1822可能激發(fā)那些原子。換言之，燈 1820供應的某個百分比的光1822可能一皮原子化裝置1830中的原 子和離子吸收。剩余百分比的光1835可能被傳送到4企測裝置 1840。舉例來說，；險測裝置1840可能使用，舉例來i兌，棱鏡、 透鏡、光柵和其它適當?shù)难b置(例如，前面關于OES裝置討i侖的那 些)提供 一 種或多種適當?shù)牟ㄩL。信號可能被提供給用來增強提 供給顯示器1860的信號的非必選的》丈大器1850。為了計算纟皮原 子化裝置1830中的樣品吸收的數(shù)量，在引進樣品之前可能先引 進像水這樣的空白樣品，以便提供100%透光度參考值。光的數(shù) 量傳輸， 一旦將樣品？ 1進原子化搶室就可以測量透射光的數(shù)量， 而且該透射光的^:量除以該參考值得到有樣品時的透光度。該透 光度的負log,o等于吸光度。AS裝置1800可能進一步包括適當?shù)?電子器件(例如,樣t處理器和/或計算才幾)和適當?shù)碾奮各以使j是供所 需要的信號和/或獲得數(shù)據(jù)。適當?shù)母郊友b置和電路可以在，舉例 來il，市售的AS裝置(例如，乂人PerkinElmer, Inc.購買的AAnalyst 系列分光i普儀)上找到。用在此揭示的原子化裝置翻新改造現(xiàn)有 的AS裝置和〗吏用在此揭示的原子化裝置設計新的AS裝置也將在 原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。AS裝置 可能進一步包4舌4支術上已知的自動耳又樣器，例如，乂人PerkinElmer, Inc.購買的AS-90、 AS-90plus和AS-93plus型的自動取樣器。 依照特定的例子而且參照圖19,雙射束AS裝置1900 的包括外殼1905、電源1910、燈1920、原子化裝置1965、檢測 裝置1980、非必選的》文大器1990和顯示器1995。電源1910可 能被配置成4巴功率^是供給4是供一種或多種波長的光1925汞原子 和離子吸收的燈1920。適當?shù)臒舭ǖ幌抻诠療?、陰極射線 燈、激光，等等。燈可能是使用適當?shù)恼诠馄骰蛎}沖電源的脈沖 燈，或在實現(xiàn)激光的例子中，激光可能是4妾選定的頻率(例如，5、10或20次/秒)脈動的。燈1920的配置可能改變。舉例來說，燈 1920可能沿著原子化裝置1965軸向纟是供光或可能沿著原子化裝 置1965徑向^是供光。圖19所示的例子是利用燈1920軸向供應 光配置的。依照前面的討i侖，軸向7見測信號可能有信f喿比優(yōu)勢。 原子化裝置1965可能是在此討-淪的任何原子化裝置或原本熟悉 這項技術并從這份揭示獲益的人可以很容易選定或設計的包括 增強裝置的其它適當?shù)脑踊b置。當樣品在原子化裝置1965 中分裂為原子和/或電離的時候，來自燈1920的入射光1925可能 激發(fā)那些原子。換言之，燈1920供應的某個百分比的光1925可 能一皮原子化裝置1965中的原子和離子吸收。剩余百分比的光 1967被傳送到檢測裝置1980。在使用雙射束的例子中，可以使 用光束分離器1930將入射光1925這樣分離，以致某個百分比(例 如，大約10%到大約90%)的光可以作為光束1935 一皮傳送到原子 化裝置1965而剩余百分比的光可以作為光束194(H皮傳送到透鎮(zhèn): 1950和1955。這兩個光束可以使用合成器1970(例如，半鍍4艮鏡) 再次結合，然后可以將光組合信號1975纟是供纟會;險測裝置1980。 然后，確定參考〗直和樣品^直之間的比，以4吏計算該樣品的口及光率。 4全測裝置1980可以使用，舉例來說，棱鏡、透鏡、光斥冊和技術 上已知的其它適當?shù)难b置(例如，前面就OES裝置討論的那些)提 供一種或多種適當?shù)牟ㄩL。信號1985可能被提供給非必選的放 大器1990，以便將該信號放大后提供給顯示器1995。 AS裝置1900 可能進一步包括技術上已知的適當?shù)碾娮悠骷?例如，樣i處理器 和/或計算機)和適當?shù)碾娐芬员闾峁┧枰男盘柡?或獲得數(shù) 據(jù)。適當?shù)母郊友b置和電路可以在，舉例來i兌，市售的裝置(例 如，/人PerkinElmer, Inc.購買的AAnalyst系列光讀一義)上找到。用在 此揭示的原子化裝置翻新改造現(xiàn)有的雙射束AS裝置和<吏用在這 里揭示的原子化裝置設計新的雙射束AS裝置將在原本熟悉這項 技術并乂人這^f分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。AS裝置可能進一步包括技術上已知的自動取樣器，例如，從PerkinElmer, Inc.購買的 AS-90A、 AS-90plus和AS-93plus型的自動耳又才羊器。
依照特定的例子，用于質(zhì)i普(MS)的裝置相克要i也展示在 圖20中。MS裝置2000包括樣品引進裝置2010、原子化裝置2020、 質(zhì)量分析器2030、檢測裝置2040、處理裝置2050和顯示器2060。 樣品引進裝置2010、原子化裝置2020、質(zhì)量分析器2030和4企測 裝置2040可能是使用 一個或多個真空泵在降低的壓力下操作的。 然而，在特定的例子中，只有質(zhì)量分析器2030和檢測裝置2040 可以在降低的壓力下才喿作。樣品引進裝置2010可能包括為將才羊 品才是供主合原子4匕裝置2020而配置的入口系統(tǒng)。該入口系統(tǒng)可能 包4舌一個或多個分4比入口 、直才妄4果查入口和/或色i普分析入口 。該 樣品引進裝置2010可能是注射器、霧化器或其它適合將固體、 液體或氣體樣品遞送給原子化裝置2020的裝置。原子化裝置 2020可以是包4舌在此討i侖的增強裝置的^壬^可一種或多種原子4匕 裝置。依照在此的討^侖，原子化裝置2020可以是至少其中之一 包括增強裝置的兩個或多個原子化裝置的組合。質(zhì)量分析器2030 可能釆取多種形式，通常取決于樣品性質(zhì)、所需要的分辨率，等 等，而可仿效的質(zhì)量分析儀將在下面進一步討論。檢測裝置2040 可能是任何可以連同現(xiàn)有的質(zhì)i普儀一起使用的適當?shù)臋z測裝置， 例如，電子倍增器、法拉第杯、帶涂層的照相底板、閃爍;險測器 等等，以及將,皮原本熟悉這項，技術并/人這〗分揭示獲益的人選定的 其它適當?shù)难b置。處理裝置2050通常包括孩吏處理器和/或計算才幾 和適合分析被引進MS裝置2000的樣品的軟件。為了識別被引進 MS裝置2000的物種的化學成^f分，處理裝置2050可以訪問一個 或多個數(shù)據(jù)庫。其它4支術上已知的適當?shù)母郊友b置也可能連同 MS裝置2000 —起使用，這種附加裝置包括但不限于自動取樣 器，例Jj。， 乂人PerkinElmer, Inc.購買的AS-90plus和AS畫93plus型自 動取樣器。 依照特定的例子，MS裝置2000的質(zhì)量分析儀可能采 耳又多種形式，耳又決于預期的分辨率和一皮引進的才羊品的性質(zhì)。在特 定的例子中，該質(zhì)量分析器是掃描質(zhì)量分析器、磁性扇區(qū)分析儀 (例如，用于單聚焦和雙聚焦的MS裝置的)、四才及質(zhì)量分^H義、離 子陷阱分一斤4義(例如，回S走加速器、四才及離子陷阱)，飛4亍時間分 析4義(例如，點陣式激光幫助解吸的離子化飛4亍時間分析4義)和其 它可以用不同的荷質(zhì)比將物種分開的適當?shù)馁|(zhì)量分析"f義。在此揭 示的原子化裝置可以連同前面列出的 <壬 <可 一 種或多種質(zhì)量分沖斤 儀或其它適當?shù)馁|(zhì)量分析器一起使用。在特定的例子中，MS裝 置中的原子化裝置是使等離子體與增強裝置電感耦合的單一艙 室。在其它的例子中，原子化裝置是有增強裝置的單搶室火焰來 源。在另一些其它的例子中，原子化裝置可能包括其中至少有一 個搶室包括在此揭示的增強裝置的兩個或多個艙室。 依照其它特定的例子，在此揭示的增強裝置可以連同 現(xiàn)有的用于質(zhì)語分析的離子化方法一起^吏用。舉例來i兌，可以將 電子沖擊源和增強裝置組裝在一起，以便在離子進入質(zhì)量分析器 之前"R高電離效率。在其它的例子中，化學離子化來源可能與增 強裝置組裝在一起，以便在離子進入質(zhì)量分析器之前提高電離效 率。在另一些其它的例子中，場電離來源可以與增強裝置《且裝在 一起，以便在離子進入質(zhì)量分析器之前提高電離效率。在另一些 其它的例子中，增強裝置可能一皮用于解吸來源，例如，為快速原 子轟擊、場解吸、激光解吸、等離子體解吸、熱解吸、電流體力 學離子化/解吸等等配置的那些來源。在另外一些其它的例子中， 增強裝置可能是為用于熱噴離子化來源、電噴離子化來源或其它 -波普遍用于質(zhì)譜分析的離子化來源和裝置而配置的。-沒計適合在 質(zhì)譜分析中使用的包括增強裝置的離子化裝置將在原本熟悉這 項技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照其它特定的例子，在此揭示的MS裝置可以連帶 一種或多種其它的分^H支術。舉例來i兌，MS裝置可以與用來實 現(xiàn)液體色譜、氣相色i普、毛細管電泳和其它適當?shù)姆蛛x沖支術的裝 置連接。當包括增強裝置的MS裝置與氣相色譜耦合的時候，為 了將樣品從氣相色語引進MS裝置，包括適當?shù)慕涌?例如，陷阱、 射流分離器，等等)可能是符合需要的。當MS裝置液體色譜耦合 的時候，考慮到液體色譜和質(zhì)譜所用體積的差異，包括適當?shù)慕?口也可能是符合需要的。舉例來說，分離接口可以用來僅僅允許 很少的離開液體色語的樣品被引進MS裝置。從液體色譜流出的 樣品也可能凈皮存》文在適當?shù)慕饘俳z、杯子或搶室中，以1更傳送纟合 MS裝置的原子化裝置。在特定的例子中，液體色鐠可能包括為 -使樣品在它通過熱的毛細管時蒸發(fā)和變成氣溶力交而配置的熱噴 裝置。在一些例子中，熱噴裝置可能包括它自己的增強裝置以便 使用該熱噴裝置增加物種的電離。其它適合將液體樣品從液體色 譜？l進MS裝置的裝置將很容易被原本熟悉這項技術并從這份揭 示獲益的人選定。在特定的例子，至少其中之一包括增強裝置的 多個MS裝置彼此連接用于一前一后的質(zhì)i普分析。舉例來i兌，一 個MS裝置可能包括第一種類型的質(zhì)量分析4義，而另一個MS裝置 可能包括與第一MS裝置不同的或相似的質(zhì)量分析儀。在其它的 例子中，第一MS裝置可能為隔離分子的離子而工作的，而第二 MS裝置可能是為打碎/檢測被隔離的分子離子而工作的。設計至 少其中之一 包括增強裝置的串聯(lián)式MS/MS裝置將在原本熟悉這 項4支術并從這4分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。依照特定的例子，提供用于紅外光譜(IRS)的裝置。 IRS裝置包括與紅外光語儀耦合或連接的樣品引進裝置和原子化 裝置。原子化裝置可能是在此討論的任何原子化裝置或包括增強 裝置的其它適當?shù)脑踊b置。該原子化裝置可能是為將原子和 /或離子提供給紅外光譜儀進行檢測而配置的。紅外光譜儀可以是
單光束或雙光束分光光度計、干涉4義(例如，普遍用來完成傅立
葉變才灸紅外光i普分析的那些)，可仿效的紅外光i普4義和在紅外光
譜儀中使用的裝置是在為了所有的目的在此通過引證將其全部
揭示并入的美國專利第4,419,575、 4,594,500和4,798,464號中描 述的。 <又<義為了3兌明的目的，單光束FTIR光i普4義2110與原子4匕 裝置2115井禺合的例子展示在圖21中。光i普4義2110包4舌光源 2116(例如，HeNe激光器)、干涉^f義平4竟2120、干涉^f義掃描《竟2125、 干燥劑盒2130、紅外光來源2135、光束分離器2140、干涉4義平 4竟2145、可調(diào)的環(huán)形窗2150、固定的環(huán)形窗2175、有KBr窗2162 和2163的才羊品室2160、固定的環(huán)形窗2165和2170和紅外4全測 器2180。紅外光i普4義2110可能^f吏用單一干涉4義來才企測-故引進樣 品室2160的物種。樣品可能是先使用原子化裝置2115分裂為原 子或電離然后通過在原子4匕裝置2115和才羊品室216 0之間4是供流 體傳遞的管道2117引進才羊品室2160的。管道2117可能包4舌;令 卻裝置，以致離開原子化裝置2115的任何原子或離子的溫度可 能在進入才羊品室2160之前P爭^f氐。在才羊品進入才羊品室2160之后， 閥門或孔口 (未展示)可能一皮關閉，以致沒有額外的樣品離開或進 入才羊品室。在4爭定的例子中，才羊品室2160可能包才舌溫度4空制以 將樣品維持在選定的溫度。在獲得適當?shù)膾呙钄?shù)之后，閥門或孔 口可能一皮打開，以致可以允許樣品退出樣品室2160和浪費掉(未 展示)。在其它的例子中，乂人原子4匕裝置2115進入4羊品室2160 的流動可能是連續(xù)的。用來將分裂為原子和/或電離的樣品從原子 化裝置引進紅外光i普4義的其它配置將4艮容易#皮原本熟悉這項#支 術并乂人這^f分揭示獲益的人選定。在特定的例子中，紅外光i普4義可 以與可以用來完成任何必要的傅立葉變換和/或其它需要的數(shù)據(jù) 分析(例如，定量分析或定性分析)的處理裝置2190(例如，微處理 器或計算機)有電信傳遞。適合將原子化裝置與紅外光語儀耦合 的裝置將4艮容易 一皮原本熟悉這項纟支術并從這卩分揭示獲益的人選 定，說明性的裝置包括〗旦不限于毛細管、石英管和其它的管子。舉例來i兌，毛細管電離可以-使用功率非常小的細絲增強;故電而且
可以在孔徑不足毫米的石英管中持續(xù)不變，反之，釆用溶劑負荷 高或比較便宜的大的第二搶室和頻率低功率高的射頻來源，使用
直徑大約100毫米以上的非常大的第二槍室直徑可能符合需要的。
依照特定的例子，用于熒光光譜(FLS)、磷光光鐠 (PHS)或拉曼光譜的裝置展示在圖22中。裝置2200包括原子化 裝置2205、光源2210、樣品室2220、檢測裝置2230、非必選的 》丈大器2240和顯示器2250。4企測裝置2230可以與來自光源2210 的入射光2212呈九十度放置，以便將從光源2210抵達4全測裝置 2230的光的數(shù)量減到最少。熒光、磷光和拉曼發(fā)射可以在360 度中發(fā)生，所以收集光發(fā)射的^^測裝置2230的定位不是至關重 要的。原子化裝置2205可以是在此討-論的任何原子化裝置和其 它配置了至少一個增強裝置的原子化裝置。原子化裝置2205可 能是為將原子和離子通過可能與樣品室2220有流體傳遞的管道 2222^是供給樣品室2220而配置的。遮光器2215可以用于有利于 將光源2210變成脈沖光源的地方。在光源是激光脈沖的情況下， 可以省曰各遮光器2215。當分裂為原子和/或電離的才羊品進入才羊品 室2220之時，光源2210激發(fā)一個或多個電子使之進入受激態(tài)， 例如，進入受激的單態(tài)，然后該受激原子當它衰變到基態(tài)的時候 可能發(fā)出光子。當受激原子以總的光發(fā)射從受激單態(tài)衰變到基態(tài) 的時候，我們說發(fā)生熒光發(fā)射，而且最大的發(fā)射信號在激發(fā)源的 波長相比時通常偏紅。在受激原子以總的光發(fā)射從受激三重態(tài)衰 變到基態(tài)的時候，我們說發(fā)生磷光發(fā)射，而且最大的磷光發(fā)射波 長與最大的熒光發(fā)射波長相比時通常偏紅。對于4立曼光鐠，可以 監(jiān)測散射的輻射，而且可以監(jiān)測Stokes和anti-Stokes線，以便提供 樣品的;^測。發(fā)射信號可能是使用纟企測裝置2230收集的，該才企 測裝置可能是，舉例來說，有諸如棱鏡、中階梯光斥冊之類適當?shù)?br> 光學器件的單色儀。檢測裝置2230將信號提供給非必選的放大 器2240將信號放大，于是可以使用顯示器2250觀察。在信號對 于才企測足夠強的例子中，可以省略非必選的》文大器2240。在特定 的例子中，顯示器2250是用于信號分析的計算機或數(shù)據(jù)獲得系 統(tǒng)的一部分。
依照特定的例子，^^羊品室的條件可能改變，取決于究 竟是想要測量熒光、磷光還是拉曼散射。對于許多化學物種，內(nèi) 轉換和/或熒光的速率常H通常比磷光的速率常凄t大得多，因此， 要么是非輻射發(fā)射要么是熒光發(fā)射占優(yōu)勢。通過改變樣品條件， 支持磷光或散射使之超過熒光可能是可能的。舉例來說，樣品室 2220可能包括可能吸附或捕獲原子和/或離子的點陣或固體支 撐，例如，硅石、纖維素、丙烯酰胺，等等。在其它的例子中， 樣品室2220可能是在降^f氐的溫度(例如，77開氏度)下^喿作的， 以致進入樣品室2220的原子和離子可能在點陣中一皮凍結。至少 對于某些物種，那些物種在點陣中的固定可能導致增加的系間竄 越聚居于三重能級，這可能支持磷光發(fā)射超過熒光發(fā)射。選擇適 合監(jiān)測熒光、磷光和拉曼散射的采樣條件將在原本熟悉這項技術 并/人這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，揭示一種包^r增強裝置的用來完成 X-射線光譜分析的裝置。包括增強裝置的原子化裝置可能是為將 原子和離子提供給樣品室配置的。 一旦進入樣品室，離子和原子 就可能處于X-射線來源的支配之下，人們就可以監(jiān)測X-射線的吸 收或發(fā)射。技術上已知的適合完成X-射線光譜分析的儀器包括， 舉例來i兌，乂人Physical Electronics USA購買的PHI 1800 XPS。 <吏 在此揭示的增強裝置適合用于X -射線光語技術將在原本熟悉這 項技術并乂人這l分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，包含增強裝置的氣相色語展示在圖 23中。氣相色譜2300包括與注射器2320有流體傳遞的載氣2310。 載氣2310的流速可以-使用壓力調(diào)節(jié)器、流量計之類的東西來調(diào) 節(jié)。載氣2310的流量可以〗吏用分流器2315分離，以致一部分載 氣2310通過與注射器2310有流體傳遞的管子和剩余的載氣2310 可能一皮浪費掉。氣相色i普2300可能進一步包括加熱裝置2330, 例如，烘箱。加熱裝置2330可能是為使通過注射器2320注入的 液體樣品蒸發(fā)而工作的。在特定的例子中，加熱裝置2330可能 包括內(nèi)在的增強裝置以幫助蒸發(fā)。在加熱裝置2330里面的是至 少一個可以4巴在引進的樣品里面的物種分開的色"i普柱2340。色譜-柱2340包括一個或多個固定相，例如，聚二甲基硅氧烷、聚(苯 曱基二甲基)硅氧烷、聚(苯曱基)硅氧烷、聚(三氟丙基二曱基)硅 氧烷，聚乙二醇酯、聚(dicanoallyl二甲基)硅氧烷和從許多制造商 (例嗩o ， Phenomenex (Torrance, CA))那里購買的其它的固定才目。 分開的物種可以利用色譜-柱2340洗提，而且可以流進4企測器 2350。檢測器2350可以是普遍用于氣相色語的任何一種或多種 沖全測器，包括〗旦不限于火焰離子化4企測器、導熱率4全測器、熱 離子檢測器、電子俘獲檢測器、原子發(fā)射檢測器、光度測量檢測 器、熒光檢測器、光致電離檢測器等等。在圖23所示的例子中， 斗企測器2350可以包括增強裝置2360,該增強裝置可以用來在沖僉 測器2350中4足進電離和/或激發(fā)電離的物種。用適當?shù)脑鰪娧b置 配置氣相色語將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的 能力范圍內(nèi)。 依照其它特定的例子，氣相色鐠可以與另外的儀器連 接或耦合。在一些例子中，氣相色鐠可能與包括增強裝置的電感 耦合等離子體耦合。舉例來i兌，氣相色^普可以用來^f吏樣品中的物 種蒸發(fā)和分離，以致個別物種能利用氣相色鐠洗提。洗提出的物 種可以被引進與氣相色譜連接的電感耦合等離子體。電感耦合等離子體可以包括一 個或多個增強裝置以便提供射頻以提高原子 化和/或離子化的效率或提供射頻以激發(fā)已分裂為原子和/或電離 的物種。在其它的例子中，氣相色鐠可能與包括增強裝置的質(zhì)譜 4義耦合。舉例來說，氣相色謙可能用來4吏樣品中的物種蒸發(fā)和分 離，而且分開的物種可以被引進質(zhì)語儀用于破碎和4企測。在一些 例子中，氣相色譜可能與本身與質(zhì)譜儀耦合的電感耦合等離子體 連接。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將4艮容易將包括 增強裝置的附加裝置和儀器與氣相色譜耦合。
依照特定的例子，圖24展示包4舌增強裝置的用于液 體色譜(LC)的裝置，例如，用來完成LC的，快速的蛋白質(zhì)液體色 謙(FPLC)、高性能液體色譜(HPLC),等等。LC裝置2400包括載 體;容齊H諸才曹2410、泉2420、；主射器2430、色"i普一主2450禾口才僉觀'J器 2460。在特定的例子中，另外的泵和溶劑可能被包括在內(nèi)，以便 在分離期間可以實現(xiàn)溶劑梯度4支術。載體溶劑通常耳又決于i午多因 素，包括但不限于樣品中待分離的物種和色語柱2450中固定 相的性質(zhì)。溶劑在任何分離過程之前通常先要脫氣，例如， <吏用 燒結物過濾、氮氣通過溶劑冒泡，等等。適合完成給定的分離和 用來使溶劑脫氣的方法將很容易被原本熟悉這項技術并從這份 揭示獲益的人選定。注射器2430可以是為提供可再現(xiàn)的注射而 配置成的任何注射器，在特定的例子中，注射器2430是環(huán)形注 射器(loop injector)， 侈寸3口 , 乂人PerkinElmer, Inc. 、 Beckman Instmments等^/^司購買的那些。當樣品^皮注入注射器2430的時 候，溶劑4巴樣品帶進色語柱2450，在那里樣品中物種的分離可能 發(fā)生。在色i普柱2450中精確的固定相可能改變，耳又決于4寺分離 的物種、溶劑組成，等等，在特定的例子中，固定相可以選自基 于C18的固定相、硅石、強陰離子交換材料、強陽離子交換材料、 尺寸排除介質(zhì)和其它普遍用于LC、 FPLC和HPLC的固定相。適當 的固定相和LC色語柱可以從許多制造商那里購買，舉例來說，乂人
Phenomenex, Inc. (Torrance， CA)購買。已分開的物種可以利用色 :潛柱2450洗^是出來，然后進入^^測器2460。；險測器2460可能采 取許多形式，包括但不限于紫外線/可見光吸光率檢測器、焚光 檢測器、導電率檢測器、電化學檢測器、折射指數(shù)檢測器、蒸發(fā) 式光散射檢測器、質(zhì)量分析器、核磁共振4企測器、電子自旋共振 斗企測器、圓形二向色性4企測器，等等。在特定的例子中，例如液 體色譜2400可以與質(zhì)量分析器一起配置的情況下，液體樣品可 能在被引進質(zhì)量分析器之前先被霧化、蒸發(fā)和分裂為原子。舉例 來說，色譜峰可能是使用，舉例來說，電感耦合等離子體在被引 進質(zhì)量分析器之前來自色i瞽柱2450的洗纟是峰、蒸發(fā)峰和分裂為 原子峰。該電感耦合等離子體可能包括增強裝置以便提高電離效率。用在這里揭示的增強裝置配置LC裝置將在原本熟悉這項4支術 并/人這<分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照其它特定的例子，LC裝置可能與附加的4義器連 接或耦合。在一些例子中，液體色語可能與包括增強裝置的電感 耦合等離子體耦合。舉例來說，液體色鐠可能用來把溶解在液體 樣品中的物種分開，而 一皮洗才是出來的物種可能#皮引進可能與液體 色譜連接并且在那里可能發(fā)生原子化和/或;險測的電感耦合等離 子體。電感耦合等離子體可能包括一個或多個用來提供射頻提高離的物種的增強裝置。在其它的例子中，液體色"i普可能與包括增 強裝置的質(zhì)量光i普儀耦合。舉例來說，液體色i普可能用來對巴樣品 中的物種分開，而被分開的物種可能被引進質(zhì)譜儀以使J皮碎和抬二 測。使用帶增強裝置的電感耦合等離子體和帶增強裝置的熱噴裝 置之類的東西 <吏液體樣品在被引進質(zhì)傳儀之前蒸發(fā)可能是符合 需要的。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將很容易將包 括增強裝置的附加的裝置和儀器與液體色譜耦合。
依照特定的例子，揭示一種包^^舌增強裝置的用于核石茲 共振(NMR)的裝置。在特定的例子中，NMR是與一個或多個包括 增強裝置的附加裝置連接的。舉例來說，物種可以先^f吏用NMR 進行分析，然后在NMR分析之后可能被引進帶增強裝置的原子化 裝置進行檢測。在其它的例子中，可能首先使用帶增強裝置的原 子化裝置將物種分裂為原子，然后可能使用NMR分析那些原子和 /或離子。舉例來說，氣相NMR研究可能是為識別有高蒸汽壓的 雜質(zhì)而進行的。在特定的例子中，為了獲得氣相物種的好頻語， 給樣品室增壓(例如，增加到大約10-50atm)可能是必需的。僅僅 為了說明的目的，圖25展示適合脈沖型NMR實-險的NMR裝置的 方框圖。NMR裝置2500包括磁體2510、射頻發(fā)生器2520、接收 器2530和凄t據(jù)獲得裝置2540(例如，計算才幾)。^茲體2510包4舌場 頻閉鎖裝置2512和勻場線圈2514，其中每個勻場線圈都可能與 凄t據(jù)獲得裝置2540有電傳遞。4笨頭2516可能被》t置在石茲體2510 里面。探頭2516可能與射頻發(fā)射器2522電耦合。射頻發(fā)射器2522 可能與頻率合成器2524有電傳遞。頻率合成器2524可能與"永沖 程序裝置2526有電傳遞。射頻發(fā)生器2520可能一皮配置成將射頻 脈沖(例如，90度脈沖、180度脈沖，等等)提供給探頭2M6以便 才企測存在于探頭2516內(nèi)所包含的樣品中的物種。當信號從4罙頭 2516發(fā)射出來的時候，該信號可能被到4妻收器2530以使^企測。 接收器2530可能包括前置放大器2532，相敏檢測器2534、聲頻 過濾器2536和用來把信號提供給數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)2540的才莫數(shù)轉換 器2538。該:探頭可能一皮配置成4企測一種或多種有》茲活性的核，例 如，'H、 13C、 15N、 31P,等等。在特定的例子中，NMR裝置可以 用于一維、二維、三維或四維的NMR光i普^支術，例如，NOESY、 COSY、 TOCSY，等等。在特定的例子中，NMR裝置可能與可能 -險測已分裂為原子和/或電離的物種的帶增強裝置的原子化裝置 連接。在其它的例子中，NMR裝置可能與本身可能與原子化裝置 耦合的質(zhì)量分析器連4姿，以Y更以質(zhì)荷比為基礎進行分沖斤。在特定
的例子中，管道或導管可能是在NMR裝置的4罙頭和附加裝置(例 如，ICP或質(zhì)量分析器)之間^是供的，以致樣品可以自動地從NMR 裝置轉移到附加裝置。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人 將能夠選擇或設計適合連接包括增強裝置的附加裝置的NMR裝置。
依照附加的例子，纟是供一種與包括增強裝置的附加裝 置連接的用于電子自旋共振(ESR)的裝置。不希望受任何特定的 科學理論約束，i午多可以用OES或AS才企測的金屬物種也可以 <吏用 ESR檢測。舉例來說，當游離錳溶解在水中的時候，自旋數(shù)為5/2 的錳l是供有6條線的ESR光i普。ESR光i普的4青確的線形和線寬可 以才是供一些錳離子所經(jīng)歷的環(huán)境的指示。原子錳的光學發(fā)射可以 在257.610納米檢測到。使用與OES裝置連接的ESR儀器，可以 在同 一 樣品上完成兩種測量。適當?shù)腅 S R儀器可以從許多制造商 那里購買，制造商包括^f旦不限于Bruker Instruments (Germany)。 ESR可以使用適當?shù)墓艿老到y(tǒng)和連接件與OES耦合，以致來自 ESR的液體樣品可以被移動和遞送到OES裝置而不需要用手操作 把樣品注射到OES裝置之中。使ESR裝置與包括帶增強裝置的原 子化裝置的附加的裝置和儀器耦合將在原本熟悉這項技術的人 并從這份揭示獲益的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，提供一種為在低UV波段測量配置 的而且包括增強裝置的光譜儀。如同在此使用的那樣，"低UV" 指的是被在大約90-200納米以下或附近的波段進行的測量。在 小于大約200-210納米的波長，氧在光學^各徑中可能吸收發(fā)出的 光(在OES裝置的情況下)或可能吸收用來激發(fā)原子和離子的光 (在AS裝置的情況下)。氧的這種吸收可能妨礙氯之類在j氐UV波 段發(fā)射的原子的發(fā)射線的檢測。通過將增強裝置用于OES裝置或 AS裝置，低UV測量可以通過消除任何存在于光學路徑中的氧獲
得。這個結果可以這樣實現(xiàn)，舉例來i兌，通過4吏第一搶室或第二 搶室與光譜儀耦合。舉例來說，第一搶室可能用來裝原子化來源， 而4妄口可能用來將分裂為原子的樣品吸進第二搶室。第二搶室可 能包括增強裝置。第二艙室可能與光譜儀上的窗口或孔有流體傳 遞，以致光譜儀的光學路徑是密封的，隔絕任何外部的空氣或氧。 該光學路徑可能用在低UV波段不吸收的氣體(例如，氮氣)凈化，
定的例子中，該裝置包括與光譜儀上的窗口光學耦合的增強裝 置，以致實質(zhì)上沒有氧或空氣存在于光譜儀的光路中。在特定的
例子中，該裝置可能是為光學發(fā)射配置的，以致低uv波段的光 發(fā)射可以被檢測到。在其它的例子中，該裝置可能是為原子吸收
配置的，以致吸收低UV光的物種可以被4企測到。在特定的例子 中，檢測器可能與包含增強裝置的艙室光學耦合，以致該搶室中 的光發(fā)射或吸收都可以被檢測到。在一些例子中，該艙室也可能 光學地與光源(例如，諸如激光器、電弧燈之類的紫外光源)耦合，
以致可以將光提供給該搶室以便檢測吸收低uv光的物種。低uv
裝置的說明性配置將在下面的例子7和8中更詳細地描述。 在其它的例子中，揭示一種OES裝置，該OES裝置有 電感耦合等離子體和增強裝置而且是為以比使用非增強的 ICP-OES裝置能獲得的檢測水平低至少大約五倍(更具體地說低 至少十倍)的水平4企測金屬物種而配置的。不希望受任何特定的 科學理i侖約束，在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域 的面積增加5倍、IO倍或更多。在使用在此揭示的射頻增強裝置 的特定例子中，OES裝置的發(fā)射區(qū)域被增加大約5倍、IO倍或更 多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。雖然在一些例子中背景信號可 能增加，但是背景信號的增加可能成比例地低于發(fā)射信號強度的 增加因此提供較低的檢測水平。這樣的信號面積增加可能導致將 金屬的OES檢測極限降低至少大約5倍、10倍或更多。使用包括增強裝置的OES裝置以比未被增強的ICP-OES裝置低至少大約5
倍的水平檢測金屬物種將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲 益的人的能力范圍內(nèi)。 依照另一些其它的例子，提供一種OES裝置，該OES 裝置有電感耦合等離子體和增強裝置而且是為以至多大約0.18 微克/升的水平檢測鋁配置的。如同在此討論的那樣，這里揭示的 增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)i或增加5倍或更多。在特定的 其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增 加5倍或更多，而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。這樣的增加可能 導致將鋁的OES檢測極限(大約0.9微克/升)降低至少5倍。在一 些例子中，OES裝置可能是為以至多大約0.11微克/升(例如，0.09 微克/升、0.045微克/升或更低)的水平檢測鋁配置的。該OES裝置 可能包括，舉例來說，原子化來源和在此揭示的增強裝置，這樣 的例子是作為例證而不是作為限制提供的。 依照其它特定的例子，纟是供一種OES裝置，該OES裝 置有電感耦合等離子體和增強裝置而且是為以至多大約0.6樣史克/ 升的水平一全測砷而配置的。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置 的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的 增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多，而背景發(fā) 射沒有實質(zhì)上的增加。這樣的增加可能導致將砷的OES檢測極限 (大約3.0-3.6微克/升)降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置 可能是為以至多大約0.4微克/升(例如，0.3微克/升、0.15微克/ 升或更低)的水平檢測砷而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來 說，原子化來源和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證 而非限制纟是供的。 依照其它的例子，^是供一種為以至多大約0.05樣史克/ 升的水平纟全測硼配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致將硼的OES才企測極限(大約0.25-1.0微克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 0.033微克/升(例如，0.025微克/升，0.0125微克/升或更低)的水 平才全測硼而配置的。該OES裝置可能包4舌，舉例來i兌，原子〗匕來 源和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是限制才是 供的。 依照特定的例子， -提供一種為以至多大約0.003孩支克 /升的水平4全測鈹配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。如同在此討論的那樣，這里揭示的增強裝置可以將OES裝 置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多。在特定的其它例子中，在此揭示 的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā) 射;史有實質(zhì)上的增加。這才羊的增加可能導至丈4尋4皮的OES4全測才及限 (大約0.017-1.0微克/升)降低至少5倍。在一些例子中，OES裝置 可能是為以至多大約0.002樣￡克/升(例如，0.0017孩吏克/升、 0.00085微克/升或更低)的水平檢測鈹而配置的。該OES裝置可能 包括，舉例來說，原子化來源和在此揭示的增強裝置，這樣的例 子是作為例證而不是限制提供的。 依照特定的例子，^是供一種為以至多大約0.014農(nóng)￡克 /升的水平檢測鎘配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。
這樣的增加可能導致將鎘的OES檢測極限(大約0.07-0.1微克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 0.009微克/升(例如，0.007微克/升、0.0035微克/升或更低)的水 平?jīng)_全測鎘而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來 源和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例i正而不是作為限 制提供的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.05微克/ 升的水平檢測鈷而配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的 OES裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加 5倍或更多。在其它特定的例子中，在此揭示的增強裝置可以將 OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增 加。這樣的增加可能導致將鈷的OES檢測極限(大約0.25微克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 0.033微克/升(例如，0.025微克/升、0.01微克/升或更低)的水平 才全測鈷而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源供的。 依照特定的例子，^是供一種為以至多大約0.04孩t克/ 升的水平檢測鉻配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致將鉻的OES檢測極限(大約0.20-0.25微克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 0.03微克/升(例如，0.02微克/升、0.01微克/升或更低)的水平檢 測凈各而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源和
在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提 供的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.08微克/ 升的水平?jīng)_企測銅配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以^l尋OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致將銅的OES檢測極限(大約0.4-0.9微克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置是為以至多大約0.053 微克/升(例如，0.04微克/升、0.02微克/升或更低)的水平檢測銅 而配置的。該OES裝置可能包4舌，舉例來i兌，原子化來源和在此 揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提供 的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.04微克/ 升的水平檢測鐵配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的O E S 裝置。如同在此討i侖的那樣，這里揭示的增強裝置可以將OES裝 置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多。在特定的其它例子中，在此揭示 的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā) 射沒有實質(zhì)上的增加。這樣的增加可能導致鐵的OES檢測極限(大 約0.2-0.4微克/升)的降低至少5倍。在一些例子中，OES裝置可 能是為以至多大約0.027微克/升(例如，0.02微克/升、0.01微克/ 升或更低)的水平檢測鐵而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來 說，原子化來源和在此揭示的增強裝置，這才羊的例子是作為例證 而不是作為限制提供的。 依照特定的例子，才是供一種為以至多大約0.006孩吏克 /升的水平一全測錳配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致錳的OES^r測極限(大約0.03-0.10樣i克/升) 降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 0.004微克/升(例如，0.003微克/升、0.0015微克/升或更低)的水 平4企測《孟配置的。該OES裝置可能包纟舌，舉例來i兌，原子化來源 和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例i正而不是作為限制 提供的。 依照特定的例子，沖是供一種為以至多大約0.08翁i克/ 升的水平才全測鉬配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致鉬的OES檢測極限(大約0.40-2微克/升)降低 至少5#"。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.053 孩吏克/升(例如，0.04纟鼓克/升、0.02孩i克/升或更J氐)的水平才全測鉬 而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源和在此 揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提供 的。 依照特定的例子，4是供一種為以至多大約0,08樣￡克/ 升的水平檢測鎳配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。如同在此討論的那樣，揭示這里的增強裝置可以將OES裝 置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多。在特定的其它例子中，在此揭示 的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā) 射沒有實質(zhì)上的增加。這樣的增加可能導致鎳的OES檢測極限(大 約0.4微克/升)降低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是 為以至多大約0.053微克/升(例如，0.04微克/升/0.02微克/升或更 低)的水平4全測4臬配置的。該OES裝置可能包纟舌，舉例來i兌，原子 化來源和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作 為限制提供的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.28微克/ 升的水平檢測鉛配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致鉛的OES4企測極限(大約1.4孩i克/升)降^氐至 少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.19凝: 克/升(例如，0.14微克/升、0.007微克/升或更低)的水平檢測鉛配 置的。該OES裝置可能包括，舉例來"i兌，原子化來源和在此揭示 的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提供的。 依照特定的例子，々是供一種為以至多大約0.4微克/ 升的水平4全測銻配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致銻的OES檢測極限(大約2-4微克/升)降低至 少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.3孩走 克/升(例如，0.2微克/升、0.1微克/升或更低)的水平檢測銻而配 置的。該OES裝置可能包4舌，舉例來i兌，原子化來源和在此揭示 依照特定的例子，沖是供一種為以至多大約0.6孩i克/ 升的水平4僉測石西配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES
裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致硒的OES檢測極限(大約3-4.5微克/升)降低 至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.4 微克/升(例如，0.3微克/升、0.15微克/升或更低)的水平檢測硒配 置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源和在此揭示 的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提供的。 依照特定的例子，4是供一種為以至多大約0.4樣i克/ 升的水平4企測鉭配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致鉭的OES檢測極限(大約2-3.5微克/升)降低 至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.27 微克/升(例如，0.2微克/升，0.1微克/升或更低)的水平檢測鉭配 置的。該OES裝置可能包4舌，舉例來i兌，原子化來源和在此揭示 的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制纟是供的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.03微克/ 升的水平檢測釩配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在at匕揭示的增強裝置可以爿夸OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致釩的OES檢測極限(大約0.15-0.4微克/升)降 低至少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.02 微克/升(例如，0.015微克/升、0.0075微克/升或更低)的水平檢測 釩而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源和在此揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制提供 的。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.04微克/ 升的水平檢測鋅配置的有電感耦合等離子體和增強裝置的OES 裝置。在此揭示的增強裝置可以將OES裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍 或更多。在特定的其它例子中，在此揭示的增強裝置可以將OES 裝置的發(fā)射區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒有實質(zhì)上的增加。 這樣的增加可能導致鋅的OES檢測極限(大約0.2微克/升)降低至 少5倍。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約0.027 微克/升(例如，0.02微克/升、0.01微克/升或更低)的水平檢測鋅 而配置的。該OES裝置可能包括，舉例來說，原子化來源和在此 揭示的增強裝置，這樣的例子是作為例證而不是作為限制 一是供 的。 依照特定的例子，沖是供一種包4舌電感耦合等離子體和 增強裝置的光語儀。該光譜儀可能被配置成將檢測區(qū)域(例如，
具體地說至少大約10倍。在其它特定的例子中，在此揭示的增 強裝置可以將OES裝置的檢測區(qū)域增加5倍或更多而背景發(fā)射沒 有實質(zhì)上的增加。該光譜儀可以用于光學發(fā)射和吸收、熒光、磷 光、散射和其它適當?shù)?支術而且可以與一個或多個附加裝置或4義 器連接。組裝為將檢測區(qū)域增加至少大約5倍而配置的適當?shù)墓?i普儀將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍 內(nèi)。 依照另外的例子，揭示一種用于發(fā)射光鐠(OES)的包 括電感耦合等離子體和增強裝置的裝置。在特定的例子中，該 OES裝置包括包含電感耦合等離子體的第一搶室和有至少一個
用來激發(fā)原子或物種的增強裝置的第二艙室。不希望受任何特定
的科學理論約束，在傳統(tǒng)的OES裝置中，,皮分才斤物可能至少4要大 約20:1的比例被載氣稀釋。這種稀釋導致較低的敏感性和/或需 要使用濃度較高的樣品來檢測物種。在特定的OES裝置中第二艙 室可能被配置成萃取分裂為原子和電離的物種以避免由載氣引 起的稀釋效應。舉例來說，第二艙室可能包括適當?shù)慕涌诨蚱绻埽?以致在第 一 搶室中來自等離子體羽流的內(nèi)部部分的樣品可能#皮 吸入第二搶室，而且在第一搶室的外部部分附近循環(huán)的載氣和冷 卻氣體可以除去。這個程序可能導致樣品在第二搶室中濃縮。舉 例來說，該OES裝置可能是這樣配置的，以致被引進第二艙室的 樣品可能是用載氣以小于大約15:1的比例，更具體地說用載氣以 小于大約10:1的比例稀釋的，例如，樣品可能是以小于大約5:1 的比例用載氣稀釋的。在第二搶室中由于較少地用載氣稀釋造成 的這樣的樣品濃縮可能提供增加的發(fā)射，后者可能提供改善的檢 測極限。舉例來說，樣品可能在第二搶室中比在第一4色室中至少 濃大約2-4倍。除此之外，火焰或初始等離子體背景信號可以通 過把光闌或濾光片放在第 一艙室和第二搶室之間從軸向觀察中 除去。這可能導致檢測極限進一步改善到比使用第二搶室不包括 增強裝置的ICP-OES裝置獲得的檢測極限低至少大約5倍。在檢 測極限方面精確的改善將取決于許多因素，包括在歧管或接口上 的小孔或孔口的尺寸、吸進第二艙室的樣品的凄t量、第二搶室的 長度、用于第二搶室的增強裝置的數(shù)目，等等。選才奪和設計包括 有增強裝置的第二搶室的適當?shù)腎CP-OES裝置將在原本熟悉這項 才支術并乂人這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 ^衣照其它的例子，4是供一種為以至多大約0.7樣i克/ 升的水平4全測鋁配置的在第一搶室中有電感耦合等離子體而且 第二艙室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋25-75% 或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將4全測極限改善大約
25-75%。這可能導致鋁的OES檢測極限(大約0.9微克/升)降低至 少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至 多大約0.45微克/升(例如0.225微克/升或更低)的水平檢測鋁配置 的。第二艙室可能包括增強裝置，例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，沖是供一種為以至多大約2.25 微克/升的水平檢測砷配置的而且第一艙室有電感耦合等離子體 而第二搶室包括增強裝置的OES裝置。不希望受任何特定的科學 理論約束，有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善大約 25-75%,因為樣品被載氣稀釋25-75%或更少。這樣的增加可能 導致砷的OES檢測極限(大約3.0-3.6微克/升)降低至少大約 25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至多大約 1.5微克/升(例如，0.75微克/升或更低)的水平檢測砷而配置的。 第二艙室可能包括增強裝置，例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約0.18 孩i克/升的水平檢測硼配置的第 一搶室有電感耦合等離子體而第 二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋25-75% 或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將4企測才及限改善大約 25-75%。這樣的增加可能導致硼的OES4全測極限(大約0.25-1.0 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.125微克/升(例如，0.06微克/升或更低) 的水平4企測硼而配置的。第二搶室可能包纟舌增強裝置，例如，在 此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，提供一種為以至多大約 0.013樣i克/升的水平一企測4皮配置的第 一搶室有電感耦合等離子體 而第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將檢測極限改善大約25-75%。這樣的增加可能導致4^的OES4企測極限(大約 0.017-l.(M鼓克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中， 該OES裝置可能是為以至多大約0.085微克/升(例如0.045微克/ 升或更低)的水平檢測鈹而配置的。第二搶室可能包括增強裝置， 例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約 0.0525樣i克/升的水平一企測鎘而配置的第 一搶室有電感耦合等離 子體而第二艙室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將才企測才及限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致鎘的OES^f全測極限(大約 0.07-0.1」微克/升)卩條<氐至少大約25-75%或更多。在一些例子中， 該OES裝置可能是為以至多大約0.035微克/升(例如0.0175微克/ 升或更低)的水平一企測鎘而配置的。第二搶室可能包括增強裝置， 例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子， 一是供一種為以至多大約0.19 孩i克/升的水平 一企測鈷配置的第 一 艙室有電感耦合等離子體而第 二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品纟皮載氣稀釋25-75% 或更少，有增強裝置的第二搶室可以將^r測極限改善大約 25-75%。這樣的增加可能導致鈷(大約0.25微克/升)的OES檢測極 限降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置可能 是為以至多大約0.125微克/升(例如，0.0625微克/升或更低)的水 平4企測鈷而配置的。第二搶室可能包4舌增強裝置，例如，在此揭 示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約0,15 微克/升的水平檢測鉻配置的第一艙室有電感耦合等離子體而第 二艙室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品—皮載氣稀釋25-75%
或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將4企測極限改善大約
25-75%。這樣的增加可能導致鉻的OES檢測極限(大約0.20-0.25 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.10微克/升(例如，0.05微克/升或更低) 的水平4全測^^而配置的。第二搶室可能包括增強裝置，例如，在 此揭示的增強裝置。 依照特定的例子，提供一種為以至多大約0.30微克/ 升的水平4全測銅配置的有電感耦合等離子體而且第二搶室包括 增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋25-75%或更少，所以 有增強裝置的第二搶室可以將檢測極限改善大約25-75%。這樣 的增加可能導致銅的OES4全測極限(大約0.4-0.9微克/升)降低至 少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置可能是為以至 多大約0.20孩i克/升(例如，0.1孩i克/升或更低)的水平4企測銅配置 的。第二艙室可能包括增強裝置，例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，4是供一種為以大約0.15微 克/升的水平檢測鐵配置的第 一搶室有電感耦合等離子體而第二 艙室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀禾,25-75%或更 少，所以有增強裝置的第二搶室可以將4企測才及限改善大約 25-75%。這才羊的增加可能導致鐵的OES4企測纟及限(大約0.2-0.4樣吏 克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置 可能是為以至多大約0.10孩吏克/升(例如，0.05孩￡克/升或更<氐)的 水平檢測鐵配置的。第二艙室可能包括增強裝置，例如，在此揭 示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約 0.023微克/升的水平檢測錳配置的在第一搶室中有電感耦合等離 子體而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。不希望受任何特定 的科學理論約束，有增強裝置的第二搶室可以將4企測極限改善大
約25-75%,因為樣品被載氣稀釋25-75%或更少。這樣的增加可 能導致錳的OES檢測極限(大約0.03-0.10微克/升)降低至少 25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝置被配置成檢測至多大 約0.015《效克/升(例如，0.008樣i克/升或更4氐)的4孟水平。第二搶 室可能包括增強裝置，例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，4是供一種為以至多大約0.3 微克/升的水平檢測鉬配置的在第 一 艙室中有電感耦合等離子體 而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品:帔載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善 大約25-75。/。。這樣的增加可能導致鉬的OES檢測極限(大約0.40-2 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.2微克/升(例如，0.1微克/升或更低)的 水平才全測鉬而配置的。第二搶室可能包括增強裝置，例如，在此 揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，4是供一種為以至多大約0.3 微克/升的水平檢測鎳配置的在第 一艙室中有電感耦合等離子體 而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀#奪 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致鎳的OES一企測極限(大約0.4 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.20孩i克/升(例如，0.10孩i克/升或更寸氐) 的水平^^測鎳而配置的。第二搶室可能包括增強裝置，例如，在 此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，才是供一種為以至多大約1.0 微克/升的水平檢測鉛配置的在第 一 艙室中有電感耦合等離子體
而且第二艙室包括增強裝置的O E S裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致鉛的OES一企測極限(大約1.4 樣吏克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.014微克/升(例如，0.7微克/升、0.35樣i 克/升或更低)的水平檢測鉛配置的。第二艙室可能包括增強裝置， 例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約1.5 孩史克/升的水平^^測銻配置的在第一搶室中有電感耦合等離子體 而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致銻的OES檢測極限(大約2-4 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約1樣i克/升(例如，0.5微克/升或更低)的水 平才全測銻而配置的。第二搶室可能包4舌增強裝置，例如，在此揭 示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，4是供一種為以至多大約2.25 微克/升的水平檢測硒配置的在第 一 搶室中有電感耦合等離子體 而且第二艙室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二餘室可以將檢測極限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致硒的OES檢測極限(大約3-4.5 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約1.5微克/升(例如，0.75微克/升或更低) 的水平檢測竭配置的。第二搶室可能包括增強裝置，例如，在此 揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，4是供一種為以至多大約1.5 微克/升的水平檢測鉭配置的在第一搶室中有電感耦合等離子體 而且第二輪室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品4皮載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將纟僉測才及限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致鉭的OES檢測極限(大約2-3.5 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約1.0微克/升(例如，0.5微克/升或更低)的 水平4企測鉭而配置的。第二搶室可能包"fe增強裝置，例如，在此 揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，3是供一種為以至多大約0.11 《敖克/升的水平^f企測釩配置的在第一搶室中有電感耦合等離子體 而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品被載氣稀釋 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二搶室可以將纟企測纟及限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致釩的OES檢測極限(大約 0.15-0.4微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中， 該OES裝置可能是為以至多大約0.075微克/升(例如，0.038微克/ 升或更低)的水平檢測釩而配置。第二搶室可能包括增強裝置， 例如，在此揭示的增強裝置。 依照另一些其它的例子，^是供一種為以至多大約0.15 微克/升的水平檢測鋅配置的在第一艙室中有電感耦合等離子體 而且第二搶室包括增強裝置的OES裝置。因為樣品一皮載氣稀津奪 25-75%或更少，所以有增強裝置的第二艙室可以將檢測極限改善 大約25-75%。這樣的增加可能導致鋅的OES檢測極限(大約0.2 微克/升)降低至少大約25-75%或更多。在一些例子中，該OES裝 置可能是為以至多大約0.10微克/升(例如，0.05微克/升或更低) 的水平一全測《爭而配置的。第二搶室可能包i舌增強裝置，例如，在 此揭示的增強裝置。 依照特定的例子，4是供一種包含電感耦合等離子體和 增強裝置的光譜4義。在特定的例子中，該光譜4義可能纟皮配置成實 質(zhì)上阻斷來自初級放電的信號以便儀器的檢測極限可以得至'J改 善，例如，被降低，至少大約3倍以上。在特定的例子中，該檢 測極限可以由于使用在此提供的增強裝置被降低少大約5倍、10 倍或更多。
增強裝置的其它應用 依照特定的例子，提供一種有增強裝置的焊接裝置。 該焊接裝置通常包括火炬和至少圍住 一 些火炬羽流部分的增強 裝置。該增強裝置可能與火炬組合用于惰性氣體保護鎢電弧焊 (TIG)、等離子體電《瓜焊(PAW)、水下電歹瓜焊(SAW)、；敫光焊4妾、 高頻焊接和將一皮原本熟悉這項4支術并乂人這^f分揭示獲益的人選定 的其它類型的焊4妄。僅僅為了說明的目的而且沒有限制，圖26A 展示可仿效的有增強裝置的等離子電弧焊接機。等離子電弧焊接 才幾2600包4舌有電才及2620的搶室2610。電才及2620可以是4壬4可適 當?shù)目梢詡鲗щ娏鞯牟牧?，例如，鴒、銅、白金，等等。增強裝 置2630可以向電才及2620的終點和等離子電弧焊接機2600的噴 嘴頂端2640附近放置。舉例來說，噴嘴頂端2640可能是利用銅 之類技術上已知的適當材料構成的。諸如氬、氖之類的氣體可能 #皮引進搶室2610,例如，通過入口 2650,而且當電流通過電才及 2620的時候，在電極2620和噴嘴頂端2640之間產(chǎn)生電弧。等離 子體可以在氣體通過電弧時產(chǎn)生，而可能與射頻發(fā)射器或射頻發(fā) 生器(未展示)有電傳遞的增強裝置2630可能增加氣體的原子化 和/或離子化從而為焊接提供數(shù)量有所增加的原子和離子。電弧和 /或等離子體可能被迫通過在噴嘴頂端2640中受限制的孔口 2660,提供可以用于焊接的非常集中的高溫區(qū)域。等離子電弧焊 接才幾2600可能進一步包括電源、冷卻水循環(huán)器、空氣補給調(diào)節(jié)
器和附加裝置以便提供包括預期特征的等離子電弧焊接機。設計 包括增強裝置(例如，在此揭示的那些)的適當?shù)暮附友b置將在原 本熟悉這項才支術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，圖26B展示DC或AC電弧焊接機的 附加配置。電弧焊接機2670包括火炬體2672、電極2674、增強 源2676和與增強裝置2676有電傳遞的射頻來源2678 。在操作時， 增強裝置2676可能^皮配置成通過在火炬體2672的終點纟是供射頻 來增加方欠電2680的溫度。原本熟悉這項4支術并乂人這〗分揭示獲益 的人將很容易設計適當?shù)陌樵黾臃烹姷臏囟榷渲玫脑鰪?裝置的DC或AC電弧焊接機。 依照特定的例子，圖26C展示DC或AC電弧焊接機的 另一種配置，其中使用初級屏蔽氣體，例如，氬氣、氬氣/氧氣、 氬氣/二氧化碳或氬氣/氦氣。屏蔽氣體本身可以用來支持電感耦
合等離子體從而允許給電極所產(chǎn)生的主電弧的功率被關掉或大 大減少以提供放電2682。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的 人將能夠設計適當?shù)陌ㄔ试S關掉或大大減少給主電弧的功率 的增強裝置的DC或AC電弧焊接機。 依照特定的例子，圖26D展示為在焊料焊或銅焊中使 用配置的裝置的例子?；鹧?690 (例如，用于銅焊或焊^f焊的火 焰)可以在溫度方面用可以與射頻來源2694有電傳遞的增強裝置 2692來增強，以使j是供溫度可能高于火焰26卯的溫度的》文電 2696?；鹧?690可能是在此揭示的任何it明性火焰或將4艮容易 被原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人選定的其它適當?shù)?火焰。設計適合傾向性用途的火焰銅焊和焊料焊裝置也將在原本 熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，揭示一種包括增強裝置的等離子體
切割機。僅僅為了說明的目的而且沒有限制，圖27展示可仿效 的有增強裝置的等離子體切割機。等離子體切割機2700包括艙 室或導槽2710,所述艙室或導槽包括電極2720。搶室2710可能 是這樣配置的，以致切割氣體2725可以通過艙室2710流動而且 可以與電極2720有流體傳遞。搶室2710也可能是這樣配置的， 以致屏蔽氣體2727可以在切割氣體2725和電極2720周圍流動 以1更將千擾(例如，切割表面的氧化)減到最少。等離子體切割枳j 2700可以進一步包括為增加切割氣體的電離和/或增加切割氣體 的溫度而配置的增強裝置2730。適當?shù)那懈顨怏w將很容易被原本 熟悉這項:汰術并,人這〗分揭示獲益的人選定，而且可仿效的切割氣 體包括但不限于氬氣、氫氣、氮氣、氧氣和它們的混合物。當 電;危通過電才及2720的時4美，電卩瓜可以在電才及2720和噴"觜頂端 2740之間產(chǎn)生。切割氣體2725可以通過入口 2750引進而且可以 在它通過電弧的時候分裂為原子和/或電離，形成等離子體。電弧 和等離子體可能被迫通過受限制的孔口 2760以提供可以用于切 割金屬、鋼材、陶瓷之類的東西的集中的高溫區(qū)域。附加裝置可 能一皮用于等離子體切割機2700，例如，才幾械手、機器人、計算積^ 等等。在特定的例子中，等離子體切割機可能是為按照各種不同 的形狀或設計切割大塊的金屬配置的大系統(tǒng)的組成部分。切割程 序可以使用機器人或枳4戒手和適當?shù)挠嬎悴艓缀蛶烨芳瓿勺詣踊?原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將能夠設計適當?shù)牡?離子體切割機和實現(xiàn)用來切割金屬、陶瓷和其它材料的等離子體 士刀割才幾的系鄉(xiāng)克。 依照另一個附加方面，揭示一種包^^增強裝置的蒸4度 裝置。蒸鍍裝置的精確配置可能采取許多形式，而說明性的配置 可以在市場上買^尋到的蒸鍍裝置(例j。 ， 乂人Veeco Instruments (Woodbury, NY)和其它的蒸鍍裝置制造商那里買到的蒸鍍裝置)中找到。在特定的例子中，蒸鍍裝置可能是為原子層沉積(ALD)、 鉆石般的碳沉積(DLC)、離子束沉積(IBD)、物理蒸鍍，等等配置 的。在其它的例子中，蒸鍍裝置可能是為化學蒸鍍(CVD)配置的。 僅僅為了說明的目的而且沒有限制，圖28展示可仿效的蒸鍍裝 置。蒸鍍裝置2800包括物質(zhì)來源2810、搶室2820、能量來源2830、 真空系統(tǒng)2840和排氣系統(tǒng)2850。物質(zhì)來源2810可能與搶室2820 有流體傳遞而且可能一皮配置成纟會艙室2820供應前體或反應物。 搶室2820包括可能是為提供熱量或能量使被遞送的材料揮發(fā)或 促進反應室中的反應配置的能量來源2830。真空系統(tǒng)2840可能 是為乂人餘室2820中除去副產(chǎn)物和廢棄物而配置的而且可能非必 選地包括用來向排氣系統(tǒng)2850釋放之前處理該廢棄物的洗滌塔 或其它處理裝置。作為物種爿尋沉積在其上的一羊品或基材2855可 以使用適當?shù)慕M件(例如，傳送帶、運送機，等等)裝進艙室2820。 材料可以被引進搶室2820,而能量來源2830可以用來使來自物 質(zhì)來源2810的材料蒸發(fā)、分裂為原子和/或電離，以Y更涂布到或 沉積到基材2855之上。能量來源2830可能包^^增強裝置以幫助 氣體或待沉積物種的蒸發(fā)和/或原子化。蒸鍍裝置2800也可能包 括程序控制設備，包括但不限于量規(guī)、控制器、計算機，等等， 以《更監(jiān)測諸如壓力、溫度和時間之類的程序參K。才艮警和安全裝 置也可能被包括在內(nèi)。適當?shù)母郊友b置將4艮容易#皮原本熟悉這項 技術并^人這〗分揭示獲益的人選定。 依照特定的例子，揭示一種包括增強裝置的濺射裝 置。僅僅為了說明的目的而且沒有限制，圖29展示可仿效的濺 射裝置。濺射裝置2900包括靶2910和有增強裝置的原子化裝置 2920。原子化裝置2920可能是在此揭示的任何原子化裝置或將 一皮原本熟悉這項:技術并,人這份揭示獲益的人選定或i殳計的其它 適當?shù)脑踊b置。在特定的例子中，原子化裝置2920可能是 包括增強裝置的等離子體或包括增強裝置的磁控管。原子化裝置
2920可能是為轟擊革巴2910而工作的。離子和原子可能從輩巴2910 中噴射出來并且可能沉積到在基材2930上?？梢?使用一種或多 種輔助氣體或載氣使原子和離子在基材2930旁邊流動。增強裝 置可以增加原子和/或離子的能量，可以增加在場原子和/或離子 的數(shù)目，等等。待沉積材料的性質(zhì)取決于選定的靶。在特定的例 子中，耙可以包括一種或多種選自鋁、鎵、砷、硅的材料。其它 適合沉積的材料將很容易被原本熟悉這項技術并從這份揭示獲 益的人選定。諸如控制裝置、真空泵、排氣系統(tǒng)之類的附加裝置 也可能供濺射裝置2900使用。原本熟悉這項技術并^人這^f分揭示 獲益的人將能夠設計包括增強裝置的適當?shù)臑R射裝置。 依照特定的例子，提供一種包括增強裝置的分子束外 延(MBE)裝置。增強裝置可以用來增加諸如鎵、鉛、砷、砷化物、 鈹、硅之類物種的蒸發(fā)、升華和原子化，以便沉積到諸如砷化鎵 之類的晶片上。僅僅為了說明的目的，圖30展示可仿效的MBE 裝置。MBE裝置3000包括用來接收樣品的生長室3010。樣品夾 持器3020和所有其它的經(jīng)受高溫的內(nèi)部的零部件可能是由即Y吏 被加熱到大約1400 。C的溫度時實質(zhì)上也不分解或放出氣相雜質(zhì) 的材并+(例如，4旦、鉬和高溫熱解氮化硼)構成的。才羊品可以裝進 生長室3010并且一皮;故置在可能包括加熱裝置的樣品夾纟寺器3020 上。適當?shù)?巴樣品i文進生長室3010的方法將纟艮容易一皮原本熟悉 這項纟支術并/人這〗分揭示獲益的人選定，可仿效的方法包括使用》茲 性耦合的轉移棒和轉移裝置。在特定的配置中，樣品夾持器3020 如圖30所示圍繞著兩個軸旋轉。樣品夾持器3020可能是為樣品 的連續(xù)方位角旋轉(CAR)配置的，而且在 一些例證中被稱為CAR 組件3022。在特定的例子中，CAR組件包括安裝在與才羊品相反的 一側用來測定艙室壓力的電離真空計3025，或者，在其它的例子 中，電離真空計3025可能是面對那些來源放置的以便測量物質(zhì) 來源3030、 3032和3034的射束當量壓力。雖然圖30所示的例 子展示三個物質(zhì)來源，4旦是可能4吏用壽交少的物質(zhì)來源(例如，l個
或2個)或4交多的(例如，4個以上)物質(zhì)來源。 一皮冷卻的〗氐溫護罩 3028(例如，液氮或液氦冷卻的)可以》文置在生長室室壁和CAR組 件3022之間而且對于生長室3010中的許多殘留氣體可能是作為 有歲文的泵工作的。在一些例子中，可能^f吏用一個或多個^f氐溫泵除 去未被低溫面板吸走的氣體。這種抽吸安排可以將諸如1120、 C02 和CO之類不想要的氣體的分壓保持在大約10—9托以下，更具體
地說保持在大約io-"托以下。為了監(jiān)測殘留氣體、分析來源射束
和檢查泄漏，諸如質(zhì)譜儀(MS)之類的檢測裝置(未展示)可以安裝 在CAR組件3022附近。物質(zhì)來源3030、 3032和3034可以被單 獨加熱，直到實現(xiàn)預期的物質(zhì)流量。計算機控制的快門3040 、 3042 禾口 3044可以》文置分另'J在每個凈為質(zhì)來源3030、 3032禾口 3034的前 面，以便在若干分之一秒內(nèi)阻斷抵達樣品的流量。物質(zhì)來源3030、 3032和3034距樣品的精確距離可能改變，而且典型的距離是大 約5-50厘米，例如，10、 20、 30或40厘米。在特定的例子中， 一個或多個物質(zhì)來源3030、 3032和3034可能包括增強裝置，例 如，增強裝置3050。增強裝置3050可能一皮配置成增加將用物質(zhì) 來源3030遞送的物質(zhì)的蒸發(fā)、原子化、離子化、升華，等等。 :沒計包括增強裝置的MB E裝置將在原本熟悉這項:技術并;人這 <分 揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。MBE裝置可能進一步包括RHEED 槍、熒光屏和其它用來監(jiān)控生長室的適當裝置。 依照另一方面，揭示一種化學反應室。圖31展示可 仿效的化學反應室。反應室3100包4舌與管道或搶室3120有熱傳 遞的原子化來源3110和為將射頻l是供纟會搶室3120而配置的增強 裝置3130。在其它的例子中，反應室3100還包括第二增強裝置 3140。增強裝置3130可以與射頻來源3150有電傳遞，而增強裝 置3140可以與射頻來源3160有電傳遞。增強裝置3130和3140 中的任何一個或兩者可能用來控制或幫助搶室3120里面的化學
反應。舉例來i兌，原子化來源3110可能是為控制搶室3120里面 的熱量或能量而配置的。增強裝置3130可以纟是供射頻以增加搶 室3120內(nèi)某些區(qū)域的能量。增強裝置3130供應的附加能量可以 用來將附加的活化能供應纟會反應物，以侵^人熱力學或動力學上支 持或不利于一種或多種特定的反應產(chǎn)物，維持反應物種處于氣體 狀態(tài)，或其它適當?shù)目赡鼙匦鑼⒀a充能量提供給反應物的應用。 在一些例子中，搶室3120包括一種或多種用來催化反應的催化 劑。在其它的例子中，原子化來源3110可能一皮配置成將氣體催 化劑纟是供纟合搶室3120作為一種或多種化學反應的催化劑。舉例 來i兌，原子化來源3110可能是可以-使可以作為催化劑供應纟會搶 室3120的鉑或釔分裂為原子的電感耦合等離子體?？赡馨?舌在 反應室中的附加裝置包4舌<旦不限于回流裝置、夾套式冷卻器、 注入口、抽吸或采樣口，等等。設計包括增強裝置的適當?shù)姆磻?室將在原本熟悉這項:技術并乂人這〗分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，揭示一種用于》i:射性廢物處3里的裝 置。在特定的例子中，該裝置是為處理氚化廢物而配置的。舉例 來說，氚化廢物可能被引進搶室，例如，圖32所示的艙室3200。 搶室3200包括原子化來源3210、增強裝置3220、入口 3230和 出口 3240。增強裝置3220可能與射頻來源3250有電傳遞。放射 性廢物可能被引進反應室3200并且經(jīng)受高溫氧化以使放射性廢 物分解。舉例來說，放射性廢物可能被引進已經(jīng)使用增強裝置 3220增強的等離子體羽流。 一種或多種催化劑也可能通過入口 3230被引進搶室3200以促進放射性廢物的氧化。在特定的例子 中，反應產(chǎn)物可能一皮濃縮后加到石圭月交或泥土中，以使j是供可以借 助掩埋被適當?shù)靥幚淼姆€(wěn)定形式。設計包括一個或多個在此揭示 的增強裝置的適當?shù)姆派湫詮U物處理裝置將在原本熟悉這項技 術并從這份揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，^是供一種光源。圖33展示i兌明性 的光源。光源3300包括原子化裝置3310、與射頻來源3330有電 傳遞的增強裝置3320和用來引進在受激時可以發(fā)光的化學物種 的樣品入口 3340。可以將包含單一化學物種或在特定的例子中包 含多個化學物種的樣品引進原子化裝置3310并且使用原子化裝 置3310和/或增強裝置3320激發(fā)該樣品。在使用單一物種的例子 中，例如，在將溶解在水中的實質(zhì)上純凈的鈉離子引進原子化裝 置3310的情況下，隨著受^t鈉原子衰變可以發(fā)出單一波長的光。 這種光學發(fā)射可以作為實質(zhì)上純凈的光源(例如，有狹窄帶寬的 (例如，小于大約0.1納米)和近似單一波長的光源y使用。在特定 的例子中，化學物種可能是鈉、銻、砷、鉍、鎘、銫、鍺、鉛、 汞、石粦、銣、石西、石帝、錫、鋅、它們的組合或其它可以分裂為原 子、電離和/或受激提供光學發(fā)射的適當金屬。適當?shù)墓鈱W器件、 遮光器、反射涂層和其它的器件可以連同該光源一起^f吏用，以Y更 4吏光聚焦和對準某個目標和4是供^c沖光源。原本熟悉這項纟支術并
從這份揭示獲益的人將能夠使用在這里揭示的增強裝置設計適 當?shù)墓庠础?依照特定的例子，揭示一種包括4效波來源或孩吏波爐的 原子化裝置。^又Y義為了"i兌明的目的而且沒有限制，圖34展示可 仿效的包括4鼓波來源的原子化裝置。原子化裝置3400包括在凝: 波爐3420里面的原子化來源3410。樣品入口 3430可能年皮酉己置成 將樣品引進該原子化來源3410。不希望受任何特定的科學理i侖約 束，微波爐3420可能是為將微波提供給可提高電離效率和/或可 以用來激發(fā)原子和離子的原子化來源3410而工作的。典型的微: 波爐使用吸收室作為爐腔，使用微波發(fā)射器和 -磁控管作為射頻來 源。微波發(fā)射器可能是 一 小段安裝了形成傳播模式的磁控管的導 波管。這將射頻能量發(fā)射到^Ti波爐或吸收室中。這個射頻能量可 能被爐壁反射，直到它被吸收和作為熱被消散。因為微波爐是缺
乏明確結構的空腔，所以當建設性反射和石皮壞性反射相撞的時 候，它呈現(xiàn)電壓才及大值和節(jié)點。當射頻電壓在駐留才及大值方面超 過原子化來源的組成原子的電離勢，而且游離離子和電子的密度 足以考慮到形成射頻環(huán)流的時候，等離子體可以在原子化來源的 羽流中形成，乂人而戲劇性地纟是高原子化來源的溫度。原子化來源
3410可以是在此揭示的任〗可原子化來源，例如，火焰、等離子體、
電弧、火花和將很容易#皮原本熟悉這項:技術并從這份揭示獲益的 人選定的其它適當?shù)脑踊瘉碓?。當原子化來源是火焰的時候， 可以實現(xiàn)有效的去溶劑化所需要的高熱容火焰和強激發(fā)所需要 的才及端的等離子體溫度的雙重利益?；鹧鎸⑷菰S大幅度增加的才羊 品載入量同時留下可供樣品原子化和離子化使用的射頻功率。舉
例來"i兌，當打開孩i波爐3420的時候，等離子體羽流可能形成， 或在原子化來源是等離子體的情況下，等離子體來源可能延長。 包括微波能量在內(nèi)的射頻能量可能被用作能直接與火焰耦合的 增強源，不^f義戲劇性i也增力口火焰的燃;曉溫度而且實際上改變由it匕 產(chǎn)生的火焰和等離子體放電兩者的組合的性質(zhì)。微波腔或諧振腔 可以用來代替微波爐以保證結構明確的受控的連續(xù)的放電。該等 離子體羽流可以用于在此討論的任何一種或多種應用，例如，化
學分析、焊接、光語儀，等等。用微波爐實現(xiàn)包括原子化來源的 原子化裝置將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能 力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，在此揭示的增強裝置可以適合用于 等離子顯示器。不希望受任何特定的科學理論約束，等離子顯示 器使用惰性氣體和電極操作。諸如氙、氖之類的惰性氣體被裝在 位于至少兩塊玻璃板之間的微結構或小室之內(nèi)。在每個微結構或 小室的兩邊是長電才及。第 一組電極(被稱為地址電極)沿著后面或 背面的玻璃才反安排在纟殷結構的后面并且一皮垂直地安排在顯示器 上。透明的玻璃電極沿著前面的玻璃板安裝在微細構造的頂端上
并且^皮水平地安排在顯示器上。透明的玻璃電才及通常一皮絕纟彖材料 包圍著而且被涂上一層諸如氧化4美之類的保護層。在此揭示的增 強裝置可能適合用于等離子顯示器以增強或增加惰性氣體的電 離。舉例來說，在典型的等離子顯示器中，在特定的微結構或小 室中的惰性氣體是通過給相交于那個微結構的電極充電電離的。 這些電才及每秒:故充電婆t千或lt百萬次，而且是4侖流給每個,敬結構 充電的。當相交的電擬j皮充電時，電壓差在電才及之間產(chǎn)生，以致 電流流過微結構中的惰性氣體。這個電流產(chǎn)生快速的帶電粒子 流，激勵惰性氣體原子和/或離子釋放紫外光子。紫外光子依次使 涂在顯示屏上的無才幾發(fā)光材并牛發(fā)出可見光。通過改變流過不同的 微結構的電流脈沖，每個子象素的色彩強度可能增加或減少從而 產(chǎn)生凄t百種不同的紅、纟錄和藍色《且合。以這種方式，產(chǎn)生完整的 色彩譜。在特定的例子中，可能包括位于每個微結構的某個部分 或所有部分周圍的小型化增強裝置。舉例來說，等離子顯示器的
每個微結構可能是用增強裝置包圍著以增加惰性氣體的電離速 率和增加惰性氣體釋放紫外線光子的效率。來自增強裝置的增強 可能被提供，例如，以連續(xù)模式或脈沖模式，在給電極充電之前， 在給電極充電期間或在給電才及充電之后。給每個孩吏結構才是供射頻 屏蔽以致周圍的纟斂結構不受供應纟會任4可特定的纟鼓結構的射頻的 影響可能是符合需要的。這樣的屏蔽可以使用適當?shù)牟牧虾脱b置
來完成，包括^旦不限于地平面和法4立第屏蔽。 依照其它特定的例子，在此揭示的原子化裝置可能被 小型化以便提供便攜式裝置。在特定的例子中，便攜式裝置可能 包4舌原子化來源(例如，火焰)和增強裝置。在其它的例子中，俊_ 攜式裝置包括原子化來源(例如，火焰)和^1波來源。將在此揭示 的裝置小型化將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的 能力范圍內(nèi)。在特定的例子中，增強裝置可能連同微等離子體一 起用于硅、陶瓷或金屬聚合體陣列，以提供適合4企測化學物種或其它應用的小型化裝置?？煞滦У臉?等離子體是在，舉例來說，
Eden等人，J. Phys. D: Appl. Phys. 36(2003/12/7) 2869-2877和 Kikuchi等人，J. Phys. D: Appl. Phys. 37(2004/6/7) 1537-1534中 描述的，其它的微等離子體(例如，用來連接光纜的那些)是在美 國專矛j第4,118,618禾口 5,024,725號中4葛述的。 依照特定的例子，揭示一種單一用途原子化裝置。給 單一用途裝置包括原子化裝置、增強裝置和^^測器。單一用途裝 置可能配置了足夠單一樣品分析的燃術牛或電力。舉例來i兌，水才羊 可能凈皮引進用來測量某些化學物種(例如，鉛)的裝置。該裝置包 括適量的燃料或電力以使水樣品蒸發(fā)、分裂為原子和/或電離，而 且可能包括適當?shù)碾娮悠骷碗娫匆员銠z測水樣中的鉛。舉例來 說，該單 一 用途裝置可能包括電池或燃料電池以1更將足夠的功率 提供給檢測器測量受激鉛原子發(fā)出的光的數(shù)量和將足夠的功率 提供給增強裝置。該裝置可能將讀數(shù)顯示在LCD屏或其它適當?shù)?顯示器上以提供鉛含量的指示。在一些例子中，為兩三個樣品讀 數(shù)準備足夠的燃料以便確認初始讀數(shù)所提供的含量可能是符合 需要的。使用這里揭示的增強裝置設計適當?shù)膯我挥猛驹踊b 置將在原本熟悉這項技術并從這 <分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。
使用增強裝置的方法 依照特定的例子，提供一種使用增強裝置增強物種原 子化的方法。該方法包括將樣品引進原子化裝置。該原子化裝置 可能包括，舉例來"i兌，在此揭示的裝置和其它適當?shù)脑踊b置， 例如，有將由原本熟悉這項_技術并從這份揭示獲益的人設計的增 強裝置的原子化裝置。樣品可能是這樣引進的，舉例來說，通過 將適量的樣品溶解在溶劑之中然后通過注射、抽吸、霧化，等等 ^f吏樣品進入原子化裝置。當樣品一皮注入原子化裝置的時候，樣品可能被來自原子化裝置的能量脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。 可能大部分能量被用于去溶劑化過程，留下較少的能量用于原子 化，耳又決于原子化裝置的性質(zhì)。為了增強原子化， 一個或多個增 強裝置可以提供射頻以便為原子化提供補充能量。增強裝置可能 是使用各種不同的功率(例如，從大約1瓦特到大約10000瓦特)
和各種不同的射頻(例如乂人大約10kHz到大約10GHz)才喿作的。增 強裝置可能是按脈沖模式或連續(xù)模式工作的。在特定的例子中， 增強裝置可以用來為原子化提供補充能量以便增加可供激發(fā)的 物種的數(shù)目。4吏用在此揭示的增強裝置增強物種的原子化將在原 本熟悉這項、技術并乂人這^f分揭示獲益的人的能力范圍內(nèi)。 依照特定的例子，纟是供一種〗吏用增強裝置增強物種激 發(fā)的方法。該方法包括將樣品引進原子化裝置。該原子化裝置可 能是，舉例來說，有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的 例子是為舉例說明而不是作為限制4是供的。樣品可能是這樣引進 的，舉例來i兌，通過將適量的樣品;容解在卩容劑之中然后通過注射、 抽吸、霧化，等等^吏樣品進入原子化裝置。不希望受任何科學的 理論約束，當樣品被注入原子化裝置的時候，樣品可能被來自原 子化裝置的能量脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。大部分能量可 能^皮用于去溶劑化過程，留下4交少的能量用于原子化和激發(fā)，取^ 決于原子化裝置的性質(zhì)。為了增強激發(fā)， 一個或多個增強裝置可 能供應射頻以便提供補充能量。增強裝置可能是使用各種不同的 功率(例如，乂人大約l瓦特到大約10000瓦特)和各種不同的射頻 (例如，從10kHz到大約10GHz)操作的。增強裝置可能是按連續(xù) 模式或脈沖模式操作的。在特定的例子中，增強裝置可以用來為 激發(fā)提供補充能量，以便提供更強的光學發(fā)射信號，這樣的信號 可以改善檢測極限。原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將 會能夠使用在此揭示的增強裝置增強物種的激發(fā)。
依照特定的例子，纟是供一種增強化學物種4全測的方
法。在特定的例子中，該方法包括將樣品引進為4吏樣品脫去溶劑
和分裂為原子配置的原子化裝置。原子化裝置可能是，舉例來說，
有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的例子是作為例證而
不是作為限制提供的。樣品可能是這樣引進的，舉例來說，通過
將適量的樣品溶解在溶劑之中然后通過注射、抽吸、霧化，等等
使樣品進入原子化裝置。射頻可能是使用增強裝置提供的，以便 增加信號強度和增加可探測信號的^各徑長度。這種在強度和/或路
徑長度方面的增加可以這樣改善檢測極限，以致可以^吏用壽交少數(shù)
量的樣品或者可以一全測4交低的濃度水平。射頻可能是以各種不同
的功率(例如，大約1瓦特到大約10000瓦特)和各種不同的頻率
(例如，大約10kHz到大約10GHz)提供的。使用在此揭示的增強
裝置增強物種的^^測將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益
的人的能力范圍內(nèi)。 依照另一個方法方面，沖是供一種以^氐于大約0.6孩t克 /升的水平纟企測砷的方法。該方法包^舌將包含砷的樣品引進原子化
裝置，使樣品脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。原子化裝置可能 是，舉例來說，有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的例 子是作為例證而不是作為限制提供的。增強裝置可能是為提供射 頻配置的，以便由被引進的砷含量不足大約0.6微克/升的樣品提 供可纟冢測信號。在特定的例子中，可以4是供這才羊的射頻以致來自 砷含量低于大約0.3微克/升的樣品的可探測信號能被觀察到。酉己 置和設計適合檢測低于0.6微克/升的砷含量的有增強裝置的原子 化裝置將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人的能力范 圍內(nèi)。 依照另一個方法方面，提供一種以低于大約0.014孩￡ 克/升的水平檢測鎘的方法。該方法包括將包含鎘的樣品引進原子
化裝置以使樣品脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。原子化裝置可 能是，舉例來說，有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的 例子是作為例證而不是作為限制提供的。增強裝置可能是為提供
射頻配置的，以1更由3皮引進的鎘含量少于大約0.014孩i克/升的樣 品4是供可纟冢測信號。在特定的例子中，可以4是供這樣的射頻，以 致來自鎘含量在大約0.007微克/升以下的樣品的可探測信號能被 觀察到。配置和設計適合檢測低于0.014微克/升的鎘含量的有增 強裝置的原子化裝置將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益 的人的能力范圍內(nèi)。 依照另一個方法方面，提供一種以低于大約0.6微克 /升的水平檢測硒的方法。該方法包括將包含竭的樣品引進原子化 裝置，以使樣品脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。原子化裝置可 能是，舉例來說，有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的 例子是作為例證而不是作為限制提供的。增強裝置可能是為提供 射頻配置的，以便由被引進的硒含量在大約0.6微克/升以下的樣 品-提供可纟冢測信號。在特定的例子中，提供這樣的射頻，以致來 自竭含量在大約0.3微克/升以下的樣品的可纟罙測信號能,皮^L察 到。配置和設計適合以低于大約0.6微克/升的水平檢測硒的有增 強裝置的原子化裝置將在原本熟悉這項纟支術并乂人這<分揭示獲益 的人的能力范圍內(nèi)。 依照另一個方法方面，提供一種以低于大約0.28微 克/升的水平檢測鉛的方法。該方法包括將包含鉛的樣品51進原子 化裝置，以使樣品脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)。原子化裝置 可能是，舉例來說，有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣 的例子是作為例證而不是作為限制提供的。增強裝置可能是為提 供射頻配置的，以便由被引進的鉛含量低于大約0.28農(nóng)i克/升的 樣品提供可探測信號。在特定的例子中，提供這樣的射頻，以致 來自鉛含量低于大約0.14微克/升的樣品的可探測信號能被觀察
到。配置和:沒計適合以^f氐于大約0.28孩t克/升的水平才企測鉛的有 增強裝置的原子化裝置將在原本熟悉這項技術并從這份揭示獲 益的人的能力范圍內(nèi)。 依照另一個方法方面，沖是供一種分離和分析包含兩個 或多個物種的樣品的方法。該方法包括將樣品引進分離裝置。該 分離裝置可能是在此揭示的任何分離裝置(例如，氣相色譜、液 體色譜，等等)和其它適當?shù)目梢蕴峁悠分械膬蓚€或多個物種 的分離(例如，基線分離)的分離裝置和技術。那些物種可能是從 分離裝置洗提到原子化裝置中的。原子化裝置可能是，舉例來說， 有在此揭示的增強裝置的原子化裝置，這樣的例子是作為例證而 不是作為限制提供的。在特定的例子中，原子化裝置可能是為使 流出物種脫去溶劑、分裂為原子和/或激發(fā)而配置的。流出物種可 以使用在此揭示的任何一種或多種方法和技術(例如，發(fā)射光譜、 原子吸收光語、質(zhì)鐠，等等)和^艮容易纟皮原本熟悉這項技術并從 這Y分揭示獲益的人選定的另外的4全測方法進4于一企測。 為了進一 步舉例i兌明在此揭示的增強裝置的許多應 用之中的幾種應用，下面描述某些凈爭定的例子。
例子1 ^更件裝備用這個例子的硬件完成的某些特定的例子下面將在例子3和4中討論。任何專門用于任何給定的例子的特殊硬件將 在那個例子中更i羊細;也i寸i侖。 現(xiàn)在參照圖35,展示一種受計算機控制的硬件裝備。 原子化裝置4000包括增強裝置補給控制4010、增強裝置激發(fā)源4020、等離子體傳感器4030、應急開關4040、等離子體激發(fā)源 4050和再包裝的Optima4000發(fā)生器4060。增強裝置補給控制 4 010是作為用于增強裝置的電源和控制器使用的。如同可以在圖 35中看到的那樣，等離子體激發(fā)源4050和增強裝置激發(fā)源4020 位于金屬板上在原子化裝置4000的中央。所用的金屬板是從 Oriel Corporation(Stratford， CT)購買的1.5英尺乘2英尺的光具 座。等離子體激發(fā)源4050和增強裝置激發(fā)源4020都安裝在將該 來源相對金屬板成直角地安裝在金屬板上方的大型鋁制角形支 架上。在支架上磨出3夾長孔，,人而考慮到在往金屬4反上固定之前 的橫向調(diào)整。等離子體傳感器安裝在位置適合觀看等離子體的鋁
盒中。等離子體傳感器配線經(jīng)過改造適合在等離子體熄滅事件中 關閉等離子體和增強裝置激發(fā)源。應急開關4040安裝在可以拿 到操作員跟前的鋁盒中。AC電源和DC電源以及等離子體傳感器 配線都放在臺子4070下面。在傳統(tǒng)的ICP-OES裝置中找到的許多 安全特征都被拆除，以允許這種裝備的4喿作，而且沒有保護措施 提供給操作員使之避免危險的電壓或射頻和紫外線輻射的損害。 這種裝備是在有獨立的火炬排氣道的、通風的、屏蔽的測試室里 面遠程4喿作的。這種敞開的框架結構才是供在各個實驗之間裝備的 便捷性。使用圖35所示的裝備，通過使用釔樣品和比較藍色的(離 子)和紅色的(原子)發(fā)射區(qū)和比較這些區(qū)域的強度或通過4吏用鈉 樣品從視覺上評估每個實驗的性能增強是可能的。 5見在參,瞎、圖36,主^U^〉原酉己^了Power One(Andover, MA)制作的外部的24V/2.4ADC電源4110。為了防止射頻輻射干 護L電子器Y牛和計算才幾，增添了4失淦氧4120、 4122、 4124、 4126 和4128。點火線4130 ,人有高壓線和塑津牛絕纟彖體的初始配線系統(tǒng)j 延伸到火炬以避免出現(xiàn)電弧。 現(xiàn)在參照圖37-39,增強裝置電源控制盒4200配置了 儀表4210和4220、功率控制旋紐4230和射頻ON/OFF開關4240。 增強裝置電源控制盒4200是為在增強裝置位于單室裝置周圍的 配置(見下面的例子3 )中或在增強裝置位于與第 一 搶室有流體傳 遞的第二搶室周圍的配置(見下面的例子4)中用手控制*合增強裝 置激發(fā)源的功率而建造的。控制盒4200裝著3千瓦的DC電源 4250、 Corcom線路濾波器4270、固態(tài)繼電器和射頻4妄口才反4260, 如圖39所示，這些器件與在乂人PerkinElmer, Inc.購買的運l俞片反 Optima4000發(fā)生器中找到的類型相同。不使用48伏的直流電源 4280。改為l吏用外部的24伏直流電源4110(如圖36所示)。4義表 4210和4220的接線適合測量3千瓦直流電源4250的輸出電壓和 電流。手工配線的控制纟反考慮到快速裝配。所用的手工配線控制 板的輪廓展示在圖40中，而該控制板的示意圖展示在圖41中。 圖42-44展示來自等離子體來源控制盒上的射頻接口 ^反4340的電線4310，它驅動位于增強裝置激發(fā)源盒子中的固態(tài) 繼電器的4320(見圖43)。用于這條等離子體感知線的實際配線示 意地展示在圖41中。給增強控制盒4200(圖37)的功率從重新包 裝的Optima 4000發(fā)生器4060(圖35)的220 i^犬AC電源庫欠纟戔才妄進 的。 現(xiàn)在參照圖45,光學等離子體傳感器4410位于等離 子體來源4420和增強裝置4430上方。光學等離子體傳感器4410 有鉆穿鋁盒和安裝支架的小孔(直徑大約為4.5毫米)以允"i午來自 等離子體的光落在光學等離子體傳感器4410上。在等離子體偶 然熄滅的事件中，光學等離子體傳感器4410通過關閉等離子體 來源和增強來源來保護它們。所有的發(fā)生器功能(包括初始的等 離子體點火、氣流控制、功率設定和監(jiān)測)都是在人工控制下完 成的。為了自動化操作，使用標準的WinLabTM軟件(例如，在
Optima 4000儀器上商業(yè)可得的和從PerkinElmer, Inc.購買的)的
計算機控制可能被使用。在初始等離子體被點燃之后，二次增強 功率4240被接通并且用功率控制電位計4230進行手動控制(圖 38)。許多其它的安全特征一皮廢除以允許這種裝備的4喿作，而且 沒有保護措施提供給操作員使之免受危險的電壓、危險的濃煙或 射頻和紫外線輻射的損害。然而，原本熟悉這項技術并從這份揭 示獲益的人將能夠實現(xiàn)適合提供安全操作裝置和操作環(huán)境的安 全特征。 現(xiàn)在參照圖46和47,展示一種用手控制的硬件裝備。 這種用手控制的硬件與上述的計算^4空制的硬件同 一地運行，所 以在這種裝備中像等離子體來源、增強來源和射頻來源那樣的公 用零部件將不予以詳細描述。DC電源4510和4520被用來《合等 離子體來源4540和增強裝置來源4550的保護電路供電。DC電 源4530包4舌四個1500瓦的開關式電源。其中兩個電源并if關纟喿4乍 總共3000瓦特用于初始等離子體射頻來源和增強射頻來源。 現(xiàn)在參照圖48,展示例子3的硬件裝備，該硬件裝 備可以使用手動控制或計算才幾控制系統(tǒng)才喿作。點火電弧4妻地回i 各 線4610是一條位于等離子體火炬末端附近并且與安裝射頻來源 的4妻地澤反4615連4妻的18號實心銅線。電線4610為高壓點火電 弧沖是供乂人點火器組件穿過火炬中心的傳導3各徑，乂人而穿過傳導性 的氬氣然后接地完成這條路徑。石英火炬類似于Optima 3000XL 火炬(從PerkinElmer， Inc.購買的零件號碼N0695379),但是該火炬 的外體為捕獲增強的等離子體的延長的羽流區(qū)被加長2英寸。實 心黃銅線圈延伸4殳4620是外加的。這些延伸^:伸出長1 3/16英 寸、直徑5/8英寸的臂， 一側有1/4英寸的NPS(美國標準直管螺 紋)并且在線圈末端有#4抽頭孔。圖48展示使用17 1/2匝18號 標準實心銅線線圈的增強裝置4625,<旦是9 1/2匝14號標準實心
銅線的線圏提供更好的性能。次級來源4630的各匝被均勻地隔 開并且不相互4妄觸或4妻觸等離子體來源4640的線圈4635，或越 過火炬末端。下面描述的例子3 -使用標準的零部件，例如，在 Optima 3000XL火炬座中找到的那些和樣品引進系統(tǒng)。這些包括 了點火器組件4650、火炬座4660、2毫米孔的氧化鋁注射器4670， 旋風噴霧室4680、 C型同心噴霧器4690和蠕動泵4695,如圖48 和49所示。 現(xiàn)在參照圖50,等離子體是使用上述加長的火炬按 典型的正常操作模式操作的，其中增強裝置被關掉，用1300瓦 的電源產(chǎn)生等離子體，含500 ppm《乙的噴霧器氣體流量為1.2升 /分鐘，等離子體氣體(氬)的流量為15升/分鐘，而輔助氣體(也是 氬)流量為0.2升/分鐘。該等離子體在所有條件全相同但增強裝 置接通以大約800瓦特的電源的情況下操作(圖51)。在打開增強 裝置的情況下清楚地觀察到釔樣品離子化區(qū)域的增強(圖51的藍 色區(qū)域)。 現(xiàn)在參照圖52-62，展示用于例子4的硬件裝備，一 個雙搶室裝置(下面予以描述)。圖52展示與先前詳細;也描述過的 系統(tǒng)類似的Optima 3000XL樣品引進系統(tǒng)4710。該裝備4吏用未經(jīng) 改造的標準的Optima 3000XL火炬和火炬蓋4755, ^旦是火炬蓋 4755安裝在負載線圈4760的背面，而且?guī)椭鹁婕性谪撦d線 圈4760中(圖53)。初纟及射頻來源4720使用可從PerkinElmer, Inc. 購買的標準的Optima 4000負載線圈和配件，但是塑料面—反已被 4斥P余。7jo令的散熱片4775詳口 4776是連同黃4同的正面安裝》夾4730 和背面安裝塊4732 —起使用的，所述的安裝塊是從Wakefield Engineering (Pelham, NH)購買的，零件號碼180-20-6C而且是6 英寸正方形的散熱片。通過對半切割和增加附加的安裝孔完成這 些散熱片的改造。每半個散熱片的水管用一短管和軟管夾組件再
次結合在一起。所有的水冷散熱片都4皮;故在連續(xù)的水^各徑中并且 #皮系到,人以前的NesLab Instrument Inc. ( Newington, NH)即王見在 的Thermo Electron Corp.(Waltham,MA)購買的NesLab CFT-75冷 凍器上。黃銅的安裝塊4730和4732是通過4巴它們夾在每半個散 熱片之間并且用螺4全固定到Newport 360-90底座4750上冷卻的。 這種裝備一皮分別用于前面和后面的安裝塊4730和4732(圖53和 54)。黃銅的前安裝塊4730的透視圖展示在圖55中。這個區(qū)段 是簡單的矩形黃銅塊，5.8英寸高、1.6英寸寬和1/2英寸深，有 為1/2英寸NPTSwaglok配件4734分流的中心孔。該區(qū),殳是足夠 淺的分流處，Swaglok酉己件4734不凸出越過安裝塊的前沿。四個 周邊孑"862、 4864、 4866和4868用來安裝接口板4860(圖56)。 這些孔是在該區(qū)^殳和*接口板上連同#8-32螺4丁、鎖緊墊圏和螺母 一起Y吏用的通孑L。才妄口氺反4860上中心孑L 4870的孑L口尺寸可以為 針對給定的流速控制工作壓力改變?？?870所用的孔口尺寸展 示在圖56中，是0.155英寸(3.94毫米)直徑。后面的安裝塊4732 可以在圖57和58中看到。這個區(qū)段與前面的區(qū)段是完全相同的， 不同之處在于增加了旁邊的真空口 4792和1/2英寸的NPT龍頭更 淺以致Swaglok配件4794不完全阻塞旁邊的真空配件4792這一 事實。旁邊的真空口 4792也是足夠淺的分流處以防止1/4英寸的 Swaglok真空酉己4牛4792突^,口 P且止壽交大的Swaglok酉己4牛4794的4翁 入。后面石英 見察窗4796是用適當?shù)?皮/人Office Depot(Delray Beach, FL)獲得的裝訂夾4798固定的。任何在窗口 4796的小的 空氣泄漏對性能沒有任何影響。軸向觀察的光語儀4740(見圖52) 是沿著石英管4815的長度捕獲發(fā)射的裝備。石英管4815(見圖 54)是從Technical Glass Products (Painesville Township, OH)購買 的，有10 1/4英寸長和適合1/2英寸壓縮配件的尺寸。業(yè)已發(fā)現(xiàn) 黃銅配件將使石英的應力石皮裂小于不4秀鋼配件。在前面的安裝塊 4732上用黃銅箍代替不銹鋼箍，而在后面的安裝塊4734上使用 特氟隆箍。增強裝置4820使用14 1/2匝1/8英寸銅管的負載線
圈。如果沒有冷卻，銅管將被迅速氧化，但是氧化實質(zhì)上沒有妨
礙性能。為了Y更于^f吏用，增強裝置4820的線圈未^皮冷卻并且以 凈果露的巻曲環(huán)形4妄線柱為終點用#4標準硬j牛安裝到先前描述的
線圈延長段上。 側面的真空口 4792用20英尺1/4英寸內(nèi)徑的 BEV-A-LINE管與圖59所示的小型的12伏直流Sensidyne型真空 泵4910(零^f牛號石馬為C120CNSNF60PCl，可乂人Clearwater, FL的 Sensidyne購買)和有針形閥的Brooks 0-40SCFH空氣流量計連4妄 (用于計算才幾控制的系統(tǒng))或者與圖60所示的Porter Instrument CompanyB-1187型0-20升/分鐘的流量計和4十形閥(未展示)和 Trivac S25B真空泵4920連4^(用于手動控制的系統(tǒng))。在手動控 制的系統(tǒng)上使用的真空系統(tǒng)有比預期能力高得多的能力。 現(xiàn)在參照圖61，等離子體4950是在增強裝置關閉的 情況下使用圖53和54所示的裝備以1300瓦操作的。圖62展示 當主要流出物中等離子氬氣流量為15升/分鐘、含有500 ppm鈉 的噴霧器氣體流量為1.2升/分鐘而輔助氬氣體流量為0.2升/分鐘 的時候以1300瓦特操作的等離子體4950。增強裝置功率是在20 MHz的頻率下大約800瓦特，而且進入第二搶室的流量是大約1-2 升/分鐘的低流量。在操作時，噴霧器氣流在用于典型的ICP操作 的氣流上方增加。通過脫溶劑化錐形體升高越過火炬末端到達接 口的抽樣孔，不僅可得的樣品部分增加，而且在沒有通過與高流 速的等離子氣體混合稀釋它的情況下捕獲濃縮的樣品是可能的。 等離子氣體可能一皮允許通過第二搶室的初級》文電和4妻口之間的 縫隙逸出。通過該接口的氣流可以被控制和調(diào)節(jié)以獲得最好的才喿 作。通過保持進入第二艙室的氣流接近噴霧器的同一流速，于是 正好可以把濃縮的樣品帶進第二搶室。第二艙室的接口有附加的 利益，即有效地阻斷初級放電的背景發(fā)射。把附加的光闌加在樣
品孔口后面阻擋大部分或全部的初級》文電背景光也是可能的。為 了防止看到任何主要的背景光偏離軸線觀察也將是可能的。圖
62B作為對比視圖是在圖62A中看到的第二艙室的放大視圖。圖 62C展示4姿相同的氣流條件、樣品條件和初級力文電條件下#:作<旦 使用大約400瓦增強功率的第二搶室(略孩i短些的搶室和少幾匝 的增強裝置)的早期版本。圖62D也是第二搶室的早期版本(如圖 62C所示)，有相同的氣流條件和初級;改電條件，^f旦是水中有痕量 的釔(大約l-10ppm)而且使用大約400瓦的增強功率。
例子2-使用ICP和增強裝置的光學發(fā)射 參照圖63,展示適合用于完成發(fā)射光i普或質(zhì)i普的電 感耦合等離子體(ICP)來源的照片。ICP來源5000包括把氣溶膠化 的樣品空的注射者5010引進包含在火炬玻璃器亞5030中的等離 子體5020,例如，射頻感應氬等離子體。ICP來源5000還包括射 頻感應線圏5040。在圖63所示的配置中，4由向只見察窗5050可以 用來監(jiān)測軸向發(fā)射5060，而徑向觀察窗5070可以用來監(jiān)測徑向 發(fā)射5080。依照前面的討i侖，通過軸向爿見察，4全測才及限可以一皮改 善5到IO倍或更多。 現(xiàn)在參照圖64，揭示一種包含發(fā)光物質(zhì)的ICP的示意 圖。ICP 5100包括前面參照圖63討論過的那些零部件。樣品在 它獲準進入注射器5105和等離子體之前先分裂為原子變成氣溶 月交細霧。等離子體的大電流環(huán)面》文電區(qū)域5110是等離子體最明 亮的背景區(qū)域。樣品的脫溶劑區(qū)域5120是從注入樣品中除去溶 劑的地方。離子化區(qū)域5130是等離子體的有用區(qū)域，在那里分 裂為原子和/或電離的樣品將發(fā)光。發(fā)出的光可能被軸向觀測 5140也可能被徑向觀測5150。當釔被用作樣品的時候，藍色的 發(fā)射在軸向觀測時可能比在徑向觀測時長大約5倍。不僅藍色的發(fā)射更長，而去它在等離子體的較低區(qū)域中也更明亮；因此在信 號方面大5 4咅的改進可能是在軸向》見測時實3見的。另一方面就j圣 向觀測而言，必須選一奪信號與背景噪音之比高的區(qū)域。隨著XC測
區(qū)域靠近感應板，信號繼續(xù)變得更明亮，但是隨著觀測域接近感 應板，來自環(huán)面放電的背景發(fā)射增加得比信號更快。因此，最佳
的徑向7見測區(qū)i或通常是3巨最后的感應4反大約15毫米。環(huán)面放電 是中央有孔的"救生圈"形狀。軸向觀測捕捉樣品的離子發(fā)射而 且是穿過環(huán)面放電的中心注視的，借此使離子發(fā)射變得最大而將 背景發(fā)射減到最小。 圖65展示包括增強裝置的ICP。 ICP 5200包括管子 5205、火炬5210、射頻感應線圏5220、增強裝置5225和-修剪氣 體5230。修剪氣體5230是為禁止等離子體超過管子5205的末端 工作的。ICP 5200產(chǎn)生可以用來使被引進的樣品脫去溶劑的等離 子體5235。等離子體5235的脫溶劑區(qū)域5240沖是供能量4巴液體從 樣品中除去。離子化區(qū)域5250是受激樣品可能發(fā)光的區(qū)域。通 過接通增強裝置5225,發(fā)射區(qū)域可能被延長，或發(fā)射可能變得更 強烈的，或兩者皆有。 現(xiàn)在參照圖66,展示包括增強裝置的ICP的第二種配 置。ICP 5300包4舌火炬5310、延長的石英管5320、射頻感應線 圈5330和主要的ICP射步頁來源5340。 ICP 5300還包4舌與射頻來 源5360有電傳遞的增強裝置5350。參照圖67,當增強裝置5350 被"斷開，，，不才是供增強的時候，發(fā)射5410是存在的。當射頻 來源5360被切換到"接通"把射頻提供給增強裝置5350的時候， 產(chǎn)生發(fā)射信號5420。如同可以在圖68中見到的那樣，連同射頻 來源5360 —起使用增強裝置5350，來自樣品的發(fā)射區(qū)域可能,皮 延長，這可能為檢測提供增加的信號水平。 現(xiàn)在參照圖69，從(觀察火炬末端的)軸向視圖展示沒 有4壬4可等離子體的火炬5310。火炬5310包4舌外管5510、輔助氣 體管5520、 5主射管5535禾口5主射孑L 5530。參照、圖70，當才羊口口口凈皮引 進等離子體而且增強裝置蜂皮斷開的時候，等離子體》文電5610包 圍樣品發(fā)射5620， 4旦是仍然能通過樣品發(fā)射5620看見注射管 5630的孔。參照圖71,當樣品引進等離子體而且增強裝置^皮4妻 通的時4夷，來自樣品的發(fā)射5710壓倒等離子體》欠電而且發(fā)射 5710的強度增加以致注射管可能不再通過才羊品發(fā)射^皮看見。
例子3-使用增強的ICP放電時來自釔樣品的光學發(fā)射 參照圖72，展示組裝好的電感耦合等離子體來源的 照片。電感耦合等離子體來源6000包括火炬玻璃器,6005、把 氣溶月交樣品注入等離子體6020的空心注射器6010。等離子體 6020是用感應線圏6030產(chǎn)生的。來自等離子體6020的任何發(fā)射 一皮軸向只見測6040或徑向只見觀'j 6050。軸向7見測才是供4交^f氐的沖全測才及 限。使用Meinhard噴霧器以大約1毫升/分鐘的流速將水中的1000 ppm釔注入圖73所示的ICP裝置。該等離子體來源是如此明亮， 以致沒有一塊黑玻璃的光學衰減的幫助就無法看到該發(fā)射。圖73 展示通過一塊黑3皮璃看到的4乙的光學發(fā)射。脫;容劑區(qū)i或6110(凝: 紅-粉紅的區(qū)域)由于它的形狀往往被稱為"錐體"。當溶劑液滴
蒸發(fā)，樣品作為樣i鹽粒:帔留下。離子化區(qū)i或6120是樣品;陂電離 并且以它的特征波長發(fā)射的區(qū)域，在這個例子中，用的是釔，發(fā) 出波長大約為371.029納米的藍光。等離子體6020的大電濟u;改電 區(qū)域6130是該等離子體最明亮的背景區(qū)域?，F(xiàn)在參照圖74, i侖i正增強功率對;洛徑長度的影響。 通過增強裝置外力口 1300瓦特(畫面B)和1500瓦特(畫面C)的射頻功率導致發(fā)射路徑長度與外加1000瓦特功率觀察到的發(fā)射路徑 長度(畫面A)相比有所增加。 展示在沒有一塊黑玻璃的幫助(圖75)和有一塊黑玻 璃的幫助(圖76)時來自圖73的等離子體的釔發(fā)射。如同可以在 圖75中見到的那才羊，等離子體羽流6210延長超過石英管6220 的末端。參照圖76，藍色的電離區(qū)域6310是軸向或徑向^L測才羊 品發(fā)射的區(qū)域。如同下面討論的那樣，使用增強裝置，樣品的發(fā) 射區(qū)域凈皮延長。 現(xiàn)在參照圖77，展示包括增強裝置的ICP。 ICP 6400 是通過用延長的石英管6405代替標準的石英管裝配的，如同前 面在例子1中描述的那樣。ICP 6400包括射頻注射器6410、與等 離子體射頻來源6430有電4專遞的感應線圈6420和與射頻來源 6450有電傳遞的增強裝置6440。圖78展示在關4卓增強裝置時來 自被引進圖77所示裝置的500 ppm釔樣品的發(fā)射信號的照片。 與背景等離子體發(fā)射相比較，釔發(fā)射6510是比較小的。當接通 增強裝置6440,以大約800瓦特的功率4是供大約10.4 MHz的射 頻的時候，藍色的釔發(fā)射區(qū)域比沒有增強裝置觀察到的長5倍以 上而且釔發(fā)射的強度也有所增加。圖80展示圖77所示裝置的透 牙見圖。。圖81是圖77所示裝置的軸向一見圖。 現(xiàn)在參照圖82,當關掉增強裝置6440通過一塊黑玻 璃軸向觀察按圖77組裝的裝置的發(fā)射的時候，通過釔發(fā)射6630 仍然可以只見察初纟及i文電6610、注射器6620和注射器孑L 6625。當 以大約800瓦特的功率和大約10.4 MHz的頻率接通增強裝置的 時候，藍色的釔發(fā)射變得如此的強烈，以致無法觀察到初級放電 和注射器(圖83)。在增強裝置6440祐二接通時，即使將第二塊黑玻璃放在照相機才企測器和4乙發(fā)射之間，釔發(fā)射也使照相機才企測器 飽和。 現(xiàn)在參照圖84，為了確定增強裝置是否增加等離子 體》文電背景信號，通過圖77所示裝置吸入水。圖84展示當關4卓 增強裝置6440時來自被吸入的水的信號，而圖85展示當以大約 800瓦特的功率和大約10.4 MHz的頻率4妄通增強裝置6440時來 自被吸入的水的信號。這些觀察結果是一致的，在等離子體放電 背景發(fā)射方面與使用增強裝置時沒有實質(zhì)上的不同。
例子4-有次iSJ曾強艙室的ICP 參照圖86-88,裝置7000包4舌用于生成電感耦合等離 子體的第一搶室7010,如同前面在例子1中描述的那樣。第一艙 室7010包4舌感應線圏7012。裝置7000還包4舌有增強裝置7022 的第二搶室7020。第二搶室7020包4舌與用來4巴來自第一搶室 7010的原子和離子引進第二搶室7020與孑L口 7026—起酉己置的4妻 口 7024。接口 7024被配置成對巴小體積的離子化的樣品氣體與大 體積的用來形成等離子體放電和冷卻火炬玻璃器亞的等離子體 氣體分開。這種配置維持樣品濃度不變，否則該樣品將因為與等 離子體氣體混合而被稀釋。接口 7024還區(qū)分等離子體放電信號、 第二搶室中的發(fā)射信號和來自感應線圈7012的能量與來自增強 裝置7022的能量的耦合。接口 7024還在觀測第二搶室中的樣品 信號時消除來自等離子體放電的強背景光。圖87展示從第一搶 室7010向^妻口 7024看孔口 7026的軸向—見圖。圖88展示俯朝L接 口 7024的^府一見圖。圖89展示乂人第二搶室7020向4妾o 7024看孑L 口 7026的軸向^見圖。孑L口 7026有直徑大約為0.155英寸(3.94毫 米)的圓形橫截面。歧管的表面和第一搶室7010的末端之間的距 離是大約3毫米。不同于在ICP-MS中使用的特定的歧管，用于
這個例子的接口適合于完全不同的目的和完全不同的操作條件。
這里4吏用的孑妄口把多種i文電分開，該孔口的孑L比在ICP-MS中所 用的大4尋多，而且在該4妻口背面的壓力要高4尋多，通常4妻近大氣 的壓力。反之，ICP-MS的歧管用來把ICP來源與光譜儀分開，而 接口 7024是裝置7000本身的一部分。
現(xiàn)在參照圖90，真空泵7040和流量計7042與針形 閥一起用來把原子和離子乂人第一搶室7010吸進第二搶室7020。 真空泵通過位于第二搶室7020與接口 7024對置的末端的入口與 第二搶室7020連接，如同前面在例子1中討論的那樣。針形閥 用來控制 一皮吸入第二搶室7020的才羊品的流速。 i見在參照圖91,展示來自ICP火炬7120的初《及;故電 7110。來自200 ppm鈉的發(fā)射信號7130是黃色/橘色的。增強裝 置7140是與射頻來源7150有電傳遞的1/8英寸銅管線圈(6.5匝)， 被放在第二搶室7160周圍。大約100瓦特的功率和大約30 MHz 的射頻被用來激發(fā)第二搶室7160中的鈉原子。通過改變4是供》合 增強裝置7140的功率來改變第二搶室7160中發(fā)射信號7130的 區(qū)域的溫度是可能的。4妻口 7170在，見察第二搶室7160中的發(fā)射 信號7130時起阻斷明亮的初級背景發(fā)射的光屏蔽作用。4妻口 7170還成功地防止樣品被等離子體氣體稀釋。 現(xiàn)在參照圖92, 18.5匝的增強裝置7210一皮用來相對 于圖91所示的發(fā)射路徑長度延長發(fā)射路徑長度。該裝置的其余 成《分與前面參照圖91描述的那些相同。將大約300瓦特的功率 和大約20 MHz的射頻供應纟會增強裝置7210J各徑長度沿著增強 裝置7210的整個長度延長纟是供來自纟皮吸進該裝置的200 ppm鈉 的發(fā)射信號7220。這個結果與通過4吏用有附加線圏的增強裝置獲 得的路徑長度的延長一致。用圖91、 92和93描繪的早期版本的
石更件曾經(jīng)歷空氣泄漏。業(yè)已發(fā)現(xiàn)由于^妄口的溫度高用石圭初f脂o-型圏密封有銅4妾口的3皮璃搶室是失敗的。這個問題通過用金屬壓 縮配件代替硅樹脂O-型圈在后來研發(fā)的硬件版本中被解決。 現(xiàn)在參照圖93,圖92的裝置一皮用來測試增強裝置功 率對發(fā)射信號強度的影響。將大約800瓦特的功率和大約20 MHz 的射頻供應給18.5匝的增強裝置7210。來自被吸入該裝置的200 ppm鈉的發(fā)射信號7310比發(fā)射信號7220更強烈。這個結果與隨 著逐漸增加增強功率在發(fā)射強度方面的增加 一 致。
例子5-增強的火焰輸出 現(xiàn)在參照圖94,火焰來源7410被放置在關掉的微波 爐7420里面。該火焰來源7410是圓筒形石蠟蠟燭，其尺寸為大 約1.5英寸直徑乘大約2英寸高。微波爐7420是從Scalzo-White Appliances (New Milford， CT)獲得的標準的Tappin(lOOO瓦)孩i波 爐。微波爐7420以吸收室作為爐腔，而以微波發(fā)射器和^茲控管 作為射頻來源?；鹧鎭碓?410 一皮點燃而JU巴1/4通道》文進孩史波爐 7420。微波爐的風扇被覆蓋進入吸收室區(qū)域的排氣口的厚紙板擋 住以防止任何等離子體羽流被擾亂和維持最大量的離子和電子 出現(xiàn)在火焰區(qū)域中。孩吏波^皮4妻通高檔。當火焰來源7410在十字 轉門上旋轉時，明亮的等離子體7510將在蠟燭經(jīng)過駐留的電壓 極大值時形成(見圖95)?；鹧鎭碓?410在射頻激發(fā)最小的電壓 節(jié)點回到常規(guī)火焰。這個結果與為了考慮到依靠微波爐供應的外 部射頻進一步離子化要有充足的自由離子和電子在火焰中產(chǎn)生 一致。依照前面的討論，射頻能量(包括樣i波能量)可能被用作增 強能量的來源來大幅度增加火焰#T出的溫度。
例子6-單一的射頻來源 參照圖96A,裝置9600是使用給初級感應線圈9620 和增強裝置9630l是供動力的單一射頻來源9610裝配的。這個例 子使用手動控制的硬件裝備，該硬件裝備與前面描述的相同，不 同之處在于^5U又^f吏用初《及射頻來源；用連續(xù)的點火電弧來源(,人 Electro-Technic Products(Chicago, Illinois)購買的Solid State Spark Tester BD-40B)代替標準的點火來源；以及將塑料面才反從標準的 射頻來源(單一的Optima 4000發(fā)生器)上拆除。增強裝置9630是 通過將1/8"電冰箱專用銅管在加長的石英火炬9640周圍纏繞9 圈制作的。加長的石英火炬與前面在例子1中描述的火炬相同。 這個例子的增強裝置以沒有絕纟彖的巻曲環(huán)形-接線片為末端。由于 這種裝備被用于短期研究，所以沒有使用增強裝置的冷卻。由于 擊夾乏冷卻，所以線圈由于發(fā)熱非?？?也變黑。因為短期4吏用，這 種變色對性能沒有重大影響。 在才喿作時，初始等離子體在火炬的增強區(qū)i或(高阻^t 區(qū)域)中形成。通過外加連續(xù)的點火電弧，該等離子體移進頭兩 臣感應線圏9620的區(qū)域(低阻抗區(qū)域)。 一旦等離子體進入那兩臣 線圏的低阻抗區(qū)域，連續(xù)的點火電弧;故移開。在移開點火電弧之 后，等離子體保持在那兩匝負載線圈區(qū)域中并且穩(wěn)定地工作，而 來自增強線圈的功率4巴附加的激發(fā)能加給等離子體的樣品發(fā)射 區(qū)i或(見圖96B和展示圖96B所示的1000 ppm 4乙的光學發(fā)射的凈寺 寫的圖97)。 參照圖96C，單一射頻來源也可能用來在實現(xiàn)接口的 配置中給線圏供電。參照圖96C,射頻來源9660給初級感應線 圈9662和增強裝置9664供電。初級感應線圈在第一搶室9666 周圍，而增強裝置9664在第二艙室9668周圍。接口 9670被放置在第二搶室9668的一端并JU皮配置成將才羊品乂人第一艙室9666 吸進第二艙室9668。真空泵9672可以用來控制第二艙室的壓力。 接口 9670也可能有小孔幫助控制樣品流量和艙室壓力。這種配 置簡化包括增強裝置的原子化裝置的構造而且提供使用接口獲 4尋的利益。
例子7-低紫外發(fā)射光譜儀 參照圖98A-98C,展示為低UV波段光學發(fā)射測量配 置的有增強裝置配置的光譜4義。在圖98B中示意地展示的裝置一皮 配置成,人光學^各徑中實質(zhì)上排除所有的空氣或氧以致波長在〗氐 UV波段的發(fā)射線都可能被;險測。在現(xiàn)有的ICP-OES配置中，修剪 氣體噴嘴使等離子體的末端熄滅。在等離子體的末端和傳遞光學
器件的起點之間有大約0.5英寸的空間，在那里空氣或氧氣可能 吸收光，例如，低UV光(見圖98A中的箭頭)?！穭占魵怏w可以用來 避免傳遞光學器件熔化和避免損壞位于光讀—義上的孔或窗口 。 參照圖98B,展示為用于低紫外光學發(fā)射測量配置的 光譜儀。光譜儀9700包括有等離子體9704和與射頻來源9708 電耦合的感應線圈9707的第一搶室9702。光譜儀9700還包括第 二搶室9710，該第二搶室包括有抽樣孔9712的抽樣接口 9706。 第二搶室9710還包括與射頻來源9714電耦合的增強裝置9713。 第二搶室9710與真空泵9720流體耦合并且通過窗口或孔9730 與^企測器9740光學耦合。真空泵9720可以用來4巴樣品從第一搶 室9702吸進第二搶室9710,在第二般室4吏用增強裝置9713將樣 品分裂為原子、電離和/或激發(fā)。吹洗口 9742和9744可以用來將 惰性氣體引進入檢測器9740吹洗4企測器9740除掉空氣或氧氣避 免空氣或氧氣不必要地吸收發(fā)射信號。使用這個配置，第二搶室 9710中受i敫才羊品發(fā)出的光可以一皮;險測器974(H全測。除it匕之外，
在第一搶室9702中來自等離子體的信號由于使用接口被減到最 少，而等離子體9704撞上抽樣接口 9706,防止空氣通過抽樣孔 9712進入(見圖98C)。因為實質(zhì)上沒有空氣或氧氣在4企測器9740 的光學路徑中，所以在低UV波段發(fā)光的原子和離子可以被精確 地檢觀'j 。
例子8-低紫外波段原子吸收光譜儀 參照圖99，示意地展示為低UV波段的光學測量配置 的光譜儀。光語儀9800包括光源9802(例如，紫外光源)、有等 離子體9806和與射頻來源9808電耦合的感應線圈9807的第一 搶室9804。光語儀9800還包括第二搶室9820，該第二搶室包括 有抽樣孔9824的抽樣接口 9822。第二搶室9820還包括與射頻來 源9826電耦合的增強裝置9825。第二搶室9820與真空泵9845 流體耦合，通過窗口或孔9830與光源9802光學耦合而且通過窗 口或孔9840與4全測器9850光學耦合。真空泵9845可以用來將 樣品從第一搶室9804吸進第二搶室9820,在第二搶室中可以使 用增強裝置9825 ^f吏^f品分裂為原子和/或電離。吹洗口 9852和 9854可以用來對巴惰性氣體引進才企測器9850吹洗4企測器9850清除 空氣或氧氣避免空氣或氧氣不必要地吸收來自光源9802的光。 使用這個配置，在第二艙室9820中被樣品吸收的光的數(shù)量可以 用才全測器9850 4全測。除此之外，在第一搶室9804中來自等離子 體9806的信號可以因為直角配置凈皮減到最少，而且等離子體 9806撞上抽樣4妻口 9822,阻止空氣通過抽樣孑L 9824進入。因為 實質(zhì)上沒有空氣或氧氣在沖企測器9850的光學^各徑中，所以在^f氐 UV波段吸收光的原子和離子可以被精確地檢測。 當介紹在此揭示的例子的諸元素的時候，冠詞"一"、 "一個"、"該"和"所述"傾向于意p未著有一個或多個該元素。
術語"包含"、"包括"和"有"傾向于沒有限制和意P未著可能 有不同于列出的元素的附加元素。原本熟悉這項技術并從這份揭 示獲益的人將認識到這些例子的各種不同成份可以與其它例子 中的各種不同的成份交換或被其它例子中的各種不同的成份替 換。萬 一在此通過引證被并入的任何專利或出版物的術語的意義 與用于這〗分揭示的術語意義沖突，傾向于以這^f分揭示中的術^吾的 意義為準。 雖然前面已經(jīng)描述了 一些例子和實施方案的4爭定方 面，但是原本熟悉這項技術并從這份揭示獲益的人將認識到所揭 示的各個說明性的方面、例子和實施方案可能有添加、替換、修 改和變更。
權利要求
1.一種原子化裝置，其中包括包括原子化來源的艙室；以及至少一個用射頻來源配置的增強裝置，以向所述的艙室提供射頻能量。
2. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述原子化來源是火焰。
3. 根據(jù)權利要求2的原子化裝置，其中所述火焰選自甲烷/空氣 火焰、曱烷/氧火焰、氫/空氣火焰、氫/氧火焰、乙炔/空氣火 焰、乙炔/氧火焰和乙炔/一氧化二氮火焰。
4. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述原子化來源是電感 耦合的氬等離子體。
5. 才艮據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述原子化來源是電弧 或火花。
6. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述搶室是空的石英管。
7. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置被配置成 以脈沖模式或連續(xù)模式提供射頻能量。
8. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置被配置以 提供大約25 MHz到大約50 MHz的射頻能量。
9. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置被配置以 大約100瓦特到大約2000瓦特的功率4是供射頻能量。
10. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置包括與射 頻發(fā)生器電連通的金屬絲線圏。
11. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置包括與射 頻發(fā)生器電連通的感應線圈。
12. 才艮據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述原子化來源包括射頻感應線圈和用來產(chǎn)生電感耦合等離子體的火炬。
13. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，進一步包括與包括原子化來 源的搶室流體4專遞的第二搶室。
14. 根據(jù)權利要求13的原子化裝置，其中所述第二搶室進一步 包括增強裝置，該增強裝置被配置以將射頻能量提供給該第 二搶室的至少一部分。
15. 才艮據(jù)權利要求13的原子化裝置，其中所述第二搶室進一步 包括接口，該接口包括孑L口，用于將樣品從包括原子化來源 的艙室引進第二搶室。
16. ^^艮據(jù)權利要求15的原子化裝置，其中所述第二搶室與真空 泵有流體連通，該真空泵纟皮配置以將樣品從包括原子化來源 的搶室吸進所述第二搶室。
17. 根據(jù)權利要求15的原子化裝置，其中所述接口被配置以將 樣品從包括原子化來源的艙室引進所述第二搶室以便用載氣以小于大約15:1的比例稀釋所述樣品。
18. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置是為在原 子化中幫助原子4匕來源而配置的。
19. 根據(jù)權利要求1的原子化裝置，其中所述增強裝置被配置以 激發(fā)艙室中的原子。
20. —種原子化裝置，其中包括包括原子化來源的第一搶室；以及與所述第一搶室有流體連通的第二搶室，該第二搶室包 括至少一個為將射頻能量提供給第二搶室與射頻來源一起 配置的增強裝置。
21. 根據(jù)權利要求20的原子化裝置，其中所述第二搶室進一步 包括接口 ，該接口包括用來將樣品從所述第一搶室引進所述 第二艙室的3L口 。
22. 根據(jù)權利要求21的原子化裝置，其中所述第二搶室與真空 泵流體連通，該真空泵被配置以將樣品從所述第 一搶室吸進 所述第二艙室。
23. —種原子化裝置，其中包括包括電感耦合等離子體的第一搶室；以及與所述第一搶室流體連通的第二搶室，該第二搶室包括 至少一個為將射頻能量提供給所述第二搶室與射頻來源一 起配置的增強裝置。
全文摘要
這項發(fā)明揭示為給諸如火焰或等離子體之類的原子化來源提供補充能量而配置的增強裝置。在特定的例子中，增強裝置可能用于火焰或等離子體把補充能量提供給火焰或等離子體以增強去溶劑化、原子化和/或離子化。在其它的例子中，增強裝置可能被配置成為激發(fā)某些物種提供補充能量。另外，還揭示了包括至少一個增強裝置的儀器和裝置。
文檔編號G01J3/30GK101198846SQ200680021600
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者彼得·J·莫理斯羅 申請人:魄金萊默有限公司